DE10302630A1

DE10302630A1 - Power amplifier with switchable gain factor while suppressing the noise power in the reception band

Info

Publication number: DE10302630A1
Application number: DE10302630A
Authority: DE
Inventors: Kazuya Yamamoto; Teruyuki Shimura; Tomoyuki Asada; Satoshi Suzuki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2003-12-18
Also published as: FR2840129B1; CN1459926A; FR2840129A1; CN1268055C; JP2003347870A; US20030218500A1

Abstract

Ein Verstärkungs-Abschnitt (28) eines Leistungsverstärkers beinhaltet erste bis dritte Verstärkerstufen (422, 423 und 425) und einen Signalübertragungs-Abschnitt (58), der parallel zu der ersten Verstärkerstufe (422) vorgesehen ist. Wenn ein Betriebsart-Auswahlsignal Vmod2 auf den L-Pegel eingestellt ist, wird ein Eingangssignal (IN1800) durch die erste bis dritte Verstärkerstufe verstärkt (422, 423 und 425). Zu dieser Zeit überträgt der Signalübertragungs-Abschnitt (58) keine Signale. Auf der anderen Seite überträgt der Signalübertragungs-Abschnitt (58) das Eingangssignal (IN1800) über eine Diode (D1) an einen Transistor (Tr2), wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf dem H-Pegel ist. Zu dieser Zeit wird eine Steuerspannung Vmod1800 auf den L-Pegel gesetzt, und die erste Verstärkerstufe (422) wird ausgeschaltet, sodass die Leistungsaufnahme verringert wird. Somit kann ein Leistungsverstärker bereitgestellt werden, der fähig ist, die Verstärkung gemäß den Betriebsarten GSM und EDGE umzuschalten, während die Rauschleistung in einem Empfangsband unterdrückt wird.A gain section (28) of a power amplifier includes first to third amplifier stages (422, 423 and 425) and a signal transmission section (58) which is provided in parallel with the first amplifier stage (422). When a mode selection signal Vmod2 is set to the L level, an input signal (IN1800) is amplified by the first to third amplifier stages (422, 423 and 425). At this time, the signal transmission section (58) does not transmit any signals. On the other hand, the signal transmission section (58) transmits the input signal (IN1800) via a diode (D1) to a transistor (Tr2) when the mode selection voltage Vmod2 is at the H level. At this time, a control voltage Vmod1800 is set to L level and the first amplifier stage (422) is turned off, so that the power consumption is reduced. Thus, a power amplifier can be provided which is capable of switching the gain according to the GSM and EDGE modes while suppressing the noise power in a reception band.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bipolar- Transistor-Leistungsverstärker, der durch einen GaAs-Hetero- Bipolar-Transistor (im folgenden als HBT bezeichnet) und einen SiGe-HBT charakterisiert ist, und insbesondere auf einen Leistungsverstärker mit schaltbarem, linearem Verstärkungsfaktor. The present invention relates to a bipolar Transistor power amplifier, which is formed by a GaAs hetero- Bipolar transistor (hereinafter referred to as HBT) and one SiGe-HBT is characterized, and in particular on one Power amplifier with switchable, linear gain factor.

Für Leistungsverstärker für die Mobilkommunikation werden gegenwärtig üblicherweise ein MMIC (engl. Monolithic Microwave IC = monolithische, integrierte Mikrowellen-Schaltung) oder ein Modul (Hybridschaltung oder Multichip-Modul) verwendet, die einen GaAs MESFET (Metall-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor), einen GaAs-HEMT (engl.: High Electrone Mobility Transistor) oder einen GaAs-HBT (Hetero-Bipolar-Transistor) verwenden. For power amplifiers for mobile communication currently usually an MMIC (English Monolithic Microwave IC = monolithic, integrated microwave circuit) or a Module (hybrid circuit or multichip module) used that one GaAs MESFET (Metal Semiconductor Field Effect Transistor), one GaAs-HEMT (High Electrone Mobility Transistor) or use a GaAs HBT (hetero bipolar transistor).

Unter den Transistoren hat ein GaAs-HBT, der einen Heteroübergang von GaAs verwendet, und ein SiGe-HBT, der einen Heteroübergang von Silizium-Germanium (SiGe) verwendet, im Vergleich zu einem herkömmlichen FET (Feldeffekt-Transistor) die folgenden Vorteile, sodass sie gegenwärtig die meist bevorzugten Leistungsbauelemente für die Mobilkommunikation sind:

1. der Betrieb mit einer einzelnen Spannungsversorgungsquelle kann realisiert werden, ohne dass eine negative Gatevorspannung benötigt wird;
2. ein Ein/Aus-Betrieb kann durchgeführt werden ohne Bereitstellung eines analogen Schalters auf der Drain(Kollektor)-Seite, ähnlich wie bei einem MOSFET (Isolierschicht-Feldeffekttransistor);
3. eine hohe Leistungsdichte und eine bestimmte Leistungsabgabe kann durch die Verwendung eines Leistungsverstärkers erreicht werden, der kleiner ist, als ein FET- Leistungsverstärker.

Among the transistors, a GaAs HBT using a heterojunction of GaAs and a SiGe HBT using a heterojunction of silicon germanium (SiGe) has the following advantages over a conventional FET (field effect transistor), so that they are currently the most preferred power components for mobile communication:

1. Operation with a single voltage supply source can be realized without the need for a negative gate bias;
2. An on / off operation can be carried out without providing an analog switch on the drain (collector) side, similar to a MOSFET (insulating layer field effect transistor);
3. A high power density and a certain power output can be achieved by using a power amplifier that is smaller than a FET power amplifier.

Eine typische Anwendung der Mobilkommunikation ist ein Mobiltelefonsystem. Die Mobiltelefonsysteme umfassen das Europäische GSM (engl. Global System for Mobile Communications) als ein Mobiltelefonsystem, das ein 900-MHz-Band verwendet, das gegenwärtig am verbreitetsten ist, und ein DCS (engl. Digital Cordless Systems) als ein Mobiltelefonsystem, das das 1800-MHz-Band verwendet, das in Europa weit verbreitet ist. Bei den Kommunikationssystemen, wie z. B. GSM und DCS, wird ein Mobiltelefon mit einer hohen Ausgangsleistung von 1 W bis 4 W verwendet, und anstelle des üblichen Si-MOSFET-Leistungsverstärkers wird jetzt ein Leistungsverstärker verwendet, der sich die Eigenschaften eines HBTs (HBT-Leistungsverstärkers) zu Nutze macht. A typical application of mobile communication is a Mobile telephone system. The mobile phone systems embrace the European GSM (Global System for Mobile Communications) as one Mobile phone system using a 900 MHz band that is currently the most common, and a DCS (Digital Cordless Systems) as a mobile phone system that uses the 1800 MHz band used, which is widespread in Europe. Both Communication systems, such as B. GSM and DCS, a mobile phone with a high output power of 1 W to 4 W is used, and instead of the usual Si-MOSFET power amplifier is now uses a power amplifier that has the characteristics of an HBT (HBT power amplifier).

In Zukunft wird der Dienst eines EDGE(engl. Enhanced Data Rate for GSM Evolution = erhöhte Datenrate für die Entwicklung von GSM)-Systems bereitgestellt werden, der das Erreichen einer höheren Datentransfergeschwindigkeit als die des GSM-Systems ermöglicht. Für den Beginn dieses Dienstes wird die Realisierung eines Leistungsverstärkers, der an zwei Bänder/zwei Betriebsarten einschließlich einer GSM/EDGE-Umschaltfunktion angepasst ist, und eines Leistungsverstärkers, der an drei Bänder/zwei Betriebsarten angepasst ist, stark gefordert. Der Leistungsverstärker für zwei Bänder kann zwischen dem 900-MHz-Band und dem 1800-MHz-Band umschalten. Der Leistungsverstärker für drei Bänder kann zwischen dem 900-MHz-Band und dem 1800/1900-MHz-Band umschalten. Das 1900-MHz-Band ist ein Band, das für PCS (engl. Personal Cellular Systems) in USA verwendet wird. Der Leistungsverstärker für zwei Betriebsarten ermöglicht es, zwischen dem GSM- und dem EDGE-System zu wechseln. In the future, the service of an EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution = increased data rate for the development of GSM) system can be provided that the achievement of a higher data transfer speed than that of the GSM system allows. For the start of this service, the realization a power amplifier connected to two bands / two Modes of operation including a GSM / EDGE switching function adapted and a power amplifier connected to three bands / two Modes of operation is adapted, highly demanded. The Power amplifier for two bands can be between the 900 MHz band and the Switch the 1800 MHz band. The power amplifier for three Bands can be between the 900 MHz band and the 1800/1900 MHz band switch. The 1900 MHz band is a band that is used for PCS. Personal Cellular Systems) is used in the USA. The Power amplifier for two operating modes makes it possible to switch between to switch between the GSM and EDGE systems.

Fig. 12 ist ein Schaltplan, der einen Teil des Aufbaus einer Schaltung eines herkömmlichen HBT-Leistungsverstärkers für den GSM/DCS-Zweibandbetrieb darstellt. Fig. 12 is a circuit diagram showing part of the circuit construction of a conventional HBT power amplifier for GSM / DCS two-band operation.

Ein Leistungsverstärker für Zweibandbetrieb, der aus zwei Schaltungen nach Fig. 12 und einem Bandauswahlschalter aufgebaut ist, ist offenbart von Yamamoto er al. in "A 3.2 V- Operation Single-Chip Dual-Band AlGaAs/GaAs HBT MMIC Power Amplifier With Active Feedback Circuit Technique", Fig. 1, IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUITS, VOL. 35, NO. 8, AUGUST, 2000. A power amplifier for two-band operation, which is constructed from two circuits according to FIG. 12 and a band selection switch, is disclosed by Yamamoto er al. in "A 3.2 V-Operation Single-Chip Dual-Band AlGaAs / GaAs HBT MMIC Power Amplifier With Active Feedback Circuit Technique", Fig. 1, IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUITS, VOL. 35, NO. 8, AUGUST, 2000.

Nach Fig. 12 sind auf einem Halbleiterchip 528 eines GaAs- Substrats eine Vorspannungsschaltung 540 und eine Leistungsverstärkungsschaltung 520 vorgesehen. According to FIG. 12 of a GaAs substrate, a bias circuit 540, and a power amplifying circuit 520 are provided on a semiconductor chip 528th

Die Leistungsverstärkungsschaltung 520 beinhaltet: eine Eingangsanpassungsschaltung 521, zu der ein Eingangssignal IN von einem Eingangsanschluss über eine Leitung 504 geliefert wird; eine erste Verstärkerstufe 522 zum Empfangen und Verstärken einer Ausgabe der Eingangsanpassungsschaltung 521; eine zweite Verstärkerstufe 523; eine dritte Verstärkerstufe 525; einen Kondensator C1 zum Anpassen der Verstärkerstufen 522 und 523; und eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 524 zum Anpassen der Verstärkerstufen 523 und 525. The power amplification circuit 520 includes: an input matching circuit 521 to which an input signal IN is supplied from an input terminal via a line 504 ; a first amplifier stage 522 for receiving and amplifying an output of the input matching circuit 521 ; a second amplifier stage 523 ; a third amplifier stage 525 ; a capacitor C1 for matching amplifier stages 522 and 523 ; and an interstage adjustment circuit 524 for adjusting amplifier stages 523 and 525 .

Die Eingangsanpassungsschaltung 521 beinhaltet Widerstände Ra1, Ra2 und Ra3, die ein Dämpfungsglied zum Empfangen eines über die Leitung 504 gelieferten Eingangssignals bilden, und einen Kondensator Cin1, der zwischen die Knoten N53 und N54 geschaltet ist. Input matching circuit 521 includes resistors Ra1, Ra2 and Ra3, which form an attenuator for receiving an input signal provided over line 504 , and a capacitor Cin1 connected between nodes N53 and N54.

Die Verstärkerstufe 522 beinhaltet: einen Widerstand Rb1, an dessen eines Ende eine Vorspannung Vb1 angelegt ist und dessen anderes Ende mit dem Knoten N54 verbunden ist; einen Widerstand R1, dessen eines Ende mit dem Knoten N54 verbunden ist; und einen Transistor Tr1, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands R1 und dessen Emitter mit einem Masseknoten verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Tr1 ist mit einem Anschluss 562 verbunden. Ein Kollektorversorgungspotential Vc1 wird über eine Leitung L1 an den Anschluss 562 angelegt. Ein Kondensator Cdc1 ist zwischen einem Anschluss, an den das Kollektorversorgungspotential Vc1 angelegt ist, und dem Masseknoten vorgesehen. Amplifier stage 522 includes: a resistor Rb1, one end of which is biased Vb1 and the other end of which is connected to node N54; a resistor R1, one end of which is connected to node N54; and a transistor Tr1 whose base is connected to the other end of the resistor R1 and whose emitter is connected to a ground node. The collector of transistor Tr1 is connected to a terminal 562 . A collector supply potential Vc1 is applied to terminal 562 via line L1. A capacitor Cdc1 is provided between a terminal to which the collector supply potential Vc1 is applied and the ground node.

Der Kondensator C1 zum Anpassen der Verstärkerstufen 522 und 523 ist zwischen den Kollektor des Transistors Tr1 und einen Knoten N55 geschaltet. The capacitor C1 for matching the amplifier stages 522 and 523 is connected between the collector of the transistor Tr1 and a node N55.

Die Verstärkerstufe 523 beinhaltet einen Widerstand Rb2, an dessen eines Ende eine Vorspannung Vb2 angelegt ist, und dessen anderes Ende mit dem Knoten N55 verbunden ist; einen Widerstand R2, dessen eines Ende mit dem Knoten N55 verbunden ist; einen Transistor Tr2, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands R2, und dessen Emitter mit dem Masseknoten verbunden ist; einen Kondensator Cf2, der zwischen den Kollektor des Transistors Tr2 und einen Knoten N57 geschaltet ist; und einen Widerstand Rf2, der zwischen Knoten N57 und N55 geschaltet ist. Ein Ausgang des Transistors Tr2 ist über den Kondensator Cf2 und den Widerstand Rf2 an den Knoten N55 rückgekoppelt. Der Kollektor des Transistors Tr2 ist mit einem Anschluss 564 verbunden. Ein Kollektorversorgungspotential Vc2 ist an den Anschluss 564 über eine Leitung L2 angelegt. Ein Kondensator Cdc2 ist zwischen den Anschluss, an den das Kollektorversorgungspotential Vc2 angelegt ist, und den Masseknoten geschaltet. The amplifier stage 523 includes a resistor Rb2 with one end of a bias voltage Vb2 and the other end connected to the node N55; a resistor R2 having one end connected to node N55; a transistor Tr2 whose base is connected to the other end of the resistor R2 and whose emitter is connected to the ground node; a capacitor Cf2 connected between the collector of transistor Tr2 and a node N57; and a resistor Rf2 connected between nodes N57 and N55. An output of transistor Tr2 is fed back to node N55 via capacitor Cf2 and resistor Rf2. The collector of transistor Tr2 is connected to a terminal 564 . A collector supply potential Vc2 is applied to terminal 564 via line L2. A capacitor Cdc2 is connected between the terminal to which the collector supply potential Vc2 is applied and the ground node.

Die Verstärkerstufe 525 beinhaltet: einen Widerstand Rb3, an dessen eines Ende eine Vorspannung Vb3 angelegt ist, und dessen anderes Ende mit einem Knoten N56 verbunden ist; einen Widerstand Rb3, dessen eines Ende mit dem Knoten N56 verbunden ist; einen Transistor Tr3, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands R3 verbunden ist, und dessen Emitter mit dem Masseknoten verbunden ist; einen Kondensator Cf3, der zwischen den Kollektor des Transistors Tr3 und einen Knoten N58 geschaltet ist; und einen Widerstand Rf3, der zwischen die Knoten N58 und N56 geschaltet ist. Ein Ausgang des Transistors Tr3 ist über den Kondensator Cf3 und den Widerstand Rf3 an den Knoten N56 rückgekoppelt. Der Kollektor des Transistors Tr3 ist mit einem Anschluss 532 verbunden. The amplifier stage 525 includes: a resistor Rb3, one end of which is biased Vb3 and the other end of which is connected to a node N56; a resistor Rb3, one end of which is connected to node N56; a transistor Tr3 whose base is connected to the other end of the resistor R3 and whose emitter is connected to the ground node; a capacitor Cf3 connected between the collector of transistor Tr3 and a node N58; and a resistor Rf3 connected between nodes N58 and N56. An output of transistor Tr3 is fed back to node N56 via capacitor Cf3 and resistor Rf3. The collector of transistor Tr3 is connected to a terminal 532 .

Eine Anpassungsschaltung 536 ist mit dem Anschluss 532 verbunden. Ein Kollektorversorgungspotential Vc3 ist an die Anpassungsschaltung 536 angelegt, und ein Signal OUT wird von einem Ausgangsanschluss ausgegeben. A matching circuit 536 is connected to terminal 532 . A collector supply potential Vc3 is applied to the matching circuit 536 , and a signal OUT is output from an output terminal.

Eine Vorspannungsschaltung 540 beinhaltet Vorspannungssteuerschaltungen 541 bis 543, die jeweilige Vorspannungen Vb1 bis Vb3 ausgeben. A bias circuit 540 includes bias control circuits 541 through 543 that output respective bias voltages Vb1 through Vb3.

Vorspannungssteuerschaltung 541 beinhaltet: einen Widerstand Rbb12, an dessen eines Ende eine Bandauswahlspannung Vmod angelegt wird; einen Transistor TrB_1, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands Rbb12 verbunden ist, und dessen Emitter mit dem Masseknoten verbunden ist; einen Widerstand Rcc1, der zwischen den Kollektor des Transistors TrB_1 und einen Knoten N59 geschaltet ist, und einen Widerstand Rbb11, der zwischen den Knoten N59 und den Knoten N63 geschaltet ist. Bias control circuit 541 includes: a resistor Rbb12, to one end of which a band selection voltage Vmod is applied; a transistor TrB_1 whose base is connected to the other end of the resistor Rbb12 and whose emitter is connected to the ground node; a resistor Rcc1 connected between the collector of transistor TrB_1 and a node N59 and a resistor Rbb11 connected between node N59 and node N63.

Eine Steuerspannung Vpc wird über eine Leitung 508 an den Knoten N63 angelegt. Ein Kondensator 506 ist zwischen den Anschluss, an den die Steuerspannung Vpc angelegt wird, und den Masseknoten geschaltet. Die Vorspannung Vb1 wird von dem Knoten N59 ausgegeben. A control voltage Vpc is applied to node N63 via line 508 . A capacitor 506 is connected between the terminal to which the control voltage Vpc is applied and the ground node. The bias voltage Vb1 is output from the node N59.

Vorspannungssteuerschaltung 542 beinhaltet: einen Widerstand Rbb2, dessen eines Ende mit dem Knoten N63 verbunden ist; einen Transistor TrB_2, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands Rbb2 verbunden ist, und dessen Emitter mit einem Knoten N61 verbunden ist; einen Widerstand Ree2, der zwischen den Knoten N61 und den Masseknoten geschaltet ist; und einen Widerstand Rcc2, der zwischen einen Knoten N64 und den Kollektor des Transistors TrB_2 geschaltet ist. Ein Versorgungspotential Vcc wird über eine Leitung 556 an einen Knoten N64 angelegt. Ein Kondensator 552 ist zwischen den Anschluss, der das Versorgungspotential empfängt, und den Masseknoten geschaltet. Die Vorspannung Vb2 wird vom Knoten N61 ausgegeben. Bias control circuit 542 includes: a resistor Rbb2 having one end connected to node N63; a transistor TrB_2 whose base is connected to the other end of the resistor Rbb2 and whose emitter is connected to a node N61; a resistor Ree2 connected between node N61 and the ground node; and a resistor Rcc2 connected between a node N64 and the collector of the transistor TrB_2. A supply potential Vcc is applied to a node N64 via a line 556 . A capacitor 552 is connected between the terminal that receives the supply potential and the ground node. The bias voltage Vb2 is output from the node N61.

Die Vorspannungssteuerschaltung 543 beinhaltet: einen Widerstand Rbb3, dessen eines Ende mit dem Knoten N63 verbunden ist; einen Transistor TrB_3, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands Rbb3 verbunden ist, und dessen Emitter mit einem Knoten N62 verbunden ist; einen Widerstand Ree3, der zwischen den Knoten N62 und den Masseknoten geschaltet ist; und einen Widerstand Rcc3, der zwischen einen Knoten N65 und den Kollektor des Transistors TrB_3 geschaltet ist. Das Versorgungspotential Vcc wird über eine Leitung 554 an den Knoten N65 angelegt. Die Vorspannung Vb3 wird von dem Knoten N62 ausgegeben. Bias control circuit 543 includes: a resistor Rbb3 having one end connected to node N63; a transistor TrB_3 whose base is connected to the other end of the resistor Rbb3 and whose emitter is connected to a node N62; a resistor Ree3 connected between node N62 and the ground node; and a resistor Rcc3 connected between a node N65 and the collector of the transistor TrB_3. The supply potential Vcc is applied to the node N65 via a line 554 . The bias voltage Vb3 is output from the node N62.

Als Transistoren Tr1 bis Tr3 werden z. B. GaAs-HBTs zum Verstärken eines RF (Radiofrequenz)-Signals verwendet. Transistor TrB_1 ist ein Transistor zum Festlegen des Transistors Tr1 der ersten Leistungsverstärkerstufe auf einen ausgeschalteten Zustand, wenn die Bandauswahlspannung Vmod auf dem H-Pegel ist. As transistors Tr1 to Tr3 z. B. GaAs HBTs for Amplifying an RF (radio frequency) signal is used. transistor TrB_1 is a transistor for setting the transistor Tr1 first power amplifier stage to a switched off State when the band selection voltage Vmod is at the H level.

Die Transistoren TrB_2 und TrB_3 werden leitend gemacht, wenn die Steuerspannung Vpc auf dem H-Pegel sind, und geben die Vorspannung Vb2 bzw. Vb3 von ihrem jeweiligen Emitter aus. Transistors TrB_2 and TrB_3 are made conductive when the control voltage Vpc are at the H level, and give the Bias Vb2 or Vb3 from their respective emitters.

In einem bekannten Leistungsverstärker für zwei Bänder sind ein Leistungsverstärker für GSM, ein Leistungsverstärker für DCS und ein Bandauswahlschalter ausgebildet. Sowohl der Leistungsverstärker für GSM, als auch der Leistungsverstärker für DCS haben einen Aufbau wie in Fig. 12 gezeigt. Wahlweise wird einer der Leistungsverstärker durch einen nicht dargestellten Bandauswahlschalter betrieben. In a known power amplifier for two bands, a power amplifier for GSM, a power amplifier for DCS and a band selection switch are formed. Both the power amplifier for GSM and the power amplifier for DCS have a structure as shown in FIG. 12. One of the power amplifiers is optionally operated by a band selection switch, not shown.

Wenn die Steuerspannung Vpc auf den L-Pegel (z. B. 0 V) eingestellt wird, werden die Vorspannungen Vb1 bis Vb3 inaktiviert, sodass die in Fig. 12 gezeigte Schaltung ausgeschaltet wird. When the control voltage Vpc is set to the L level (e.g. 0 V), the bias voltages Vb1 to Vb3 are deactivated so that the circuit shown in FIG. 12 is turned off.

Wenn z. B. die Bandauswahlspannung Vmod auf den L-Pegel eingestellt wird (z. B. 0 V), wird die Steuerspannung Vpc auf der Seite des Leistungsverstärkers für GSM durch den nicht dargestellten Bandauswahlschalter auf einen aktiven Zustand eingestellt, um den Betrieb des Leistungsverstärkers für GSM zu aktivieren. Zugleich wird Steuerspannung Vpc des Leistungsverstärkers für DCS durch den Bandauswahlschalter auf einen inaktiven Zustand des L-Pegels eingestellt, um den Betrieb des Leistungsverstärkers für DCS zu inaktivieren. If e.g. B. the band selection voltage Vmod to the L level is set (e.g. 0 V), the control voltage Vpc on the Side of the power amplifier for GSM through not shown band selection switch to an active state set to operate the power amplifier for GSM too activate. At the same time control voltage Vpc of Power amplifier for DCS through the band selection switch on one inactive state of the L level set to the operation of the Deactivate power amplifiers for DCS.

Auf der anderen Seite wird die Steuerspannung Vpc des Leistungsverstärkers für GSM durch den Bandauswahlschalter auf den inaktiven Zustand des L-Pegels eingestellt, wenn die Bandauswahlspannung Vmod auf den H-Pegel eingestellt wird, um den Betrieb des Leistungsverstärkers für GSM zu inaktivieren. Durch Aktivieren der Steuerspannung Vpc des Leistungsverstärkers für DCS wird der Leistungsverstärker für DCS aktiviert. On the other hand, the control voltage Vpc of the Power amplifier for GSM through the band selection switch on the inactive state of the L level set when the Band selection voltage Vmod is set to the H level by the Disable operation of the power amplifier for GSM. By Activate the control voltage Vpc of the power amplifier for DCS the power amplifier for DCS is activated.

Ein Fall des Realisierens eines Leistungsverstärkers für zwei Bänder, der sowohl für das GSM- als auch das EDGE-System verwendet wird, wird betrachtet werden. A case of realizing a power amplifier for two Bands that work for both the GSM and EDGE systems used will be considered.

In der GSM-Betriebsart wird konstante Hüllkurvenmodulation durchgeführt. Bei der konstanten Hüllkurvenmodulation wird ein sättigender Leistungsverstärker mit einer hohen Ausgangsleistung verwendet, der einen hocheffizienten Betrieb realisiert. Folglich wird üblicherweise die Verstärkung eines Leistungsverstärkers mit einer linearen Verstärkung von zumindest 40 dB verringert, und der Leistungsverstärker wird in einem Zustand verwendet, in dem die Leistungsverstärkung etwa 30 dB ist. Auf diese Weise wird der Betrieb mit hoher Ausgangsleistung von etwa 35 dBm und ein hocheffizienter Betrieb von 50% oder mehr durchgeführt. In the GSM mode, constant envelope modulation is used carried out. With the constant envelope modulation a filling power amplifier with a high Output power used, which realizes a highly efficient operation. Consequently, the gain is usually a Power amplifiers with a linear gain of at least 40 dB is reduced and the power amplifier is in one state used in which the power gain is about 30 dB. On this way, the high output operation of about 35 dBm and a highly efficient operation of 50% or more carried out.

Auf der anderen Seite wird als EDGE-Betriebsart PSK (Phasenumtastung)-Modulation angewendet. Da die PSK-Modulation höhere Linearität benötigt, kann ein Verstärker, dessen Verstärkungsverringerung groß ist, nicht angewendet werden, da er Amplituden- und Phasenverzerrung verursacht. Ein Verstärker, der durch einen Betrieb der Verringerung der Verstärkung um 1 bis 2 dB eine gewünschte Leistung von 30 dBm und einen Betrieb mit einer Effizienz von 20% bis 30% realisiert, wird verwendet. On the other hand, the EDGE mode is PSK (Phase shift keying) modulation applied. Because the PSK modulation is higher Linearity is needed, an amplifier whose Gain reduction is large, cannot be applied because of it Amplitude and phase distortion caused. An amplifier that through an operation of reducing the gain by 1 to 2 dB a desired power of 30 dBm and operation with a Efficiency of 20% to 30% realized is used.

Das Problem in diesem Fall ist die Rauschleistung in einem Empfangsband. The problem in this case is the noise power in one Reception band.

Fig. 13 ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung zwischen Empfangsband und Hauptsignalen darstellt. Fig. 13 is a diagram schematically illustrating the relationship between reception band and main signals.

Nach Fig. 13 ist das Problem bei der Übertragung in der GSM- Betriebsart Rauschleistung, die in einem Empfangsband (935 MHz) um 20 MHz höher als der höchste Kanal (915 MHz) in dem GSM- Übertragungsband auftritt, wenn das GSM-Übertragungsband verwendet wird. Der Rauschpegel muss nach dem Funkstandard auf etwa -80 dBm oder weniger unterdrückt werden. Jedoch ist es für den Leistungsverstärker mit einer hohen linearen Verstärkung, wie weiter unten beschrieben wird, schwierig, den Funkstandard zu realisieren. According to Fig. 13, the problem with the transmission in the GSM mode noise power occurring in a reception band (935 MHz) to 20 MHz higher than the highest channel (915 MHz) in the GSM transmission band, if the GSM transmission band used becomes. According to the radio standard, the noise level must be suppressed to approximately -80 dBm or less. However, as described below, it is difficult for the power amplifier with a high linear gain to implement the radio standard.

Allgemein wird die Rauschleistung in einem Empfangsband durch die folgende Gleichung ausgedrückt.

N[dBm/100 kHz] = -174 dBm/Hz.100 kHz + F[dB] + G[dB] = -124 dBm + F[dB] + G[dB] . . . (1),

wobei N die Empfangsrauschleistung pro 100 kHz bezeichnet, -174 dBm/Hz gibt das natürliche Rauschen, F ist eine Rauschzahl NF im Empfangsband des Leistungsverstärkers, die üblicherweise 6 bis 10 dB ist, und G steht für die Verstärkung des Leistungsverstärkers in dem Empfangsband. Generally, the noise power in a reception band is expressed by the following equation.

N [dBm / 100 kHz] = -174 dBm / Hz. 100 kHz + F [dB] + G [dB] = -124 dBm + F [dB] + G [dB]. , , (1),

where N denotes the received noise power per 100 kHz, -174 dBm / Hz gives the natural noise, F is a noise figure NF in the reception band of the power amplifier, which is usually 6 to 10 dB, and G stands for the gain of the power amplifier in the reception band.

Nach Gleichung (1) muss die Summe aus Rauschzahl F und Verstärkung G auf 44 dB oder weniger unterdrückt wenn N auf -80 dBm oder weniger unterdrückt wird. According to equation (1) the sum of the noise figure F and Gain suppressed to 44 dB or less when N to -80 dBm or less is suppressed.

Das bedeutet, dass wenn angenommen wird, dass die Rauschzahl F 6 bis 10 dB, die Verstärkung G so niedrig wie 34 bis 38 dB sein muss. This means that if it is assumed that the noise figure F 6 to 10 dB, the gain G as low as 34 to 38 dB got to.

Daher muss die Verstärkung des Leistungsverstärkers zwischen der GSM- und der EDGE-Betriebsart geschaltet werden. Dabei ist es notwendig, die Rauschzahl des Verstärkers nicht zu stark zu verschlechtern. Therefore the gain of the power amplifier must be between the GSM and EDGE mode can be switched. It is it is necessary not to increase the noise figure of the amplifier too much deteriorate.

Fig. 14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Schaltung eines Breitbandverstärkers darstellt. Fig. 14 is a diagram illustrating an example of a circuit of a wideband amplifier.

Nach Fig. 14 ist zwischen einen Eingang und einen Ausgang eines Verstärkers 600 eine Diode 602 geschaltet. Die Anode der Diode 602 ist mit dem Eingang des Verstärkers 600 verbunden, und die Kathode der Diode 602 ist mit dem Ausgang des Verstärkers 600 verbunden. According to Fig. 14 of an amplifier 600 is connected a diode 602 connected between an input and an output. The anode of diode 602 is connected to the input of amplifier 600 and the cathode of diode 602 is connected to the output of amplifier 600 .

Wenn ein übermäßiges Eingangssignal an der Schaltung nach Fig. 14 ankommt, geht das Signal durch die Diode 602 hindurch. Als Folge davon fällt die Verstärkung des Verstärkers 600 ab. Bei der Schaltung ist die Diode in dem ausgeschalteten Zustand, wenn die Amplitude des Eingangssignals klein ist. Die Diode 602 geht automatisch in den eingeschalteten Zustand, wenn die Amplitude des Eingangssignals groß wird. Da die Verstärkung des Eingangssignals sich gemäß der Größe des Eingangssignals ändert, kann ein solcher bekannter Aufbau nicht in dem Fall verwendet werden, bei dem die Verstärkung zwischen der GSM- Betriebsart und der EDGE-Betriebsart umgeschaltet wird. When an excessive input signal arrives at the circuit of FIG. 14, the signal passes through diode 602 . As a result, the gain of amplifier 600 drops. In the circuit, the diode is in the off state when the amplitude of the input signal is small. Diode 602 automatically turns on when the amplitude of the input signal becomes large. Since the gain of the input signal changes according to the size of the input signal, such a known structure cannot be used in the case where the gain is switched between the GSM mode and the EDGE mode.

Wie oben beschrieben, muss die Verstärkung des Leistungsverstärkers bei dem HBT-Leistungsverstärker zwischen der GSM- Betriebsart und der EDGE-Betriebsart umgeschaltet werden. In diesem Fall ist es notwendig, den Rauschfaktor NF des Verstärkers nicht stark zu verschlechtern. Jedoch wurde in dem Fall, in dem kein FET-Schalter zum Übertragen/Unterbrechen von Signalen leicht verwendet werden kann, wie z. B. bei einem monolithischen HBT-Leistungsverstärker, wie er bei der vorliegenden Erfindung behandelt wird, und insbesondere bei einer integrierten Verbindungshalbleiter-Schaltung, die ein RF-Signal verwendet, keine geeignete Schaltung zum Schalten der Verstärkung ausgedacht. As described above, the gain of the Power amplifier in the HBT power amplifier between the GSM Operating mode and EDGE mode can be switched. In In this case it is necessary to adjust the noise factor NF des Amplifier does not deteriorate too much. However, in the case in which no FET switch for transmitting / interrupting Signals can be used easily, e.g. B. at one monolithic HBT power amplifier, as in the present Invention is treated, and in particular in one Integrated compound semiconductor circuit that has an RF signal used, no suitable circuit for switching the gain devised.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen HBT-Leistungsverstärker mit schaltbarer Verstärkung bereitzustellen, der auf einem einzelnen Chip integriert ist. The present invention is based on the object HBT power amplifier with switchable amplification to provide, which is integrated on a single chip.

Die Aufgabe wird erfüllt durch einen Leistungsverstärker gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. The task is accomplished by a power amplifier in accordance with Claim 1. Further developments of the invention are in the Subclaims marked.

Nach der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Leistungsverstärker mit einer ersten und einer zweiten Betriebsart ein erstes und ein zweites Verstärkungselement sowie eine Übertragungsschaltung. According to the present invention includes a Power amplifiers with a first and a second operating mode first and a second reinforcing element and one Transmission circuit.

Das erste Verstärkungselement verstärkt ein Eingangssignal in der ersten Betriebsart und wird in der zweiten Betriebsart in einen inaktiven Zustand gesetzt. Das zweite, verstärkende Element verstärkt einen Ausgang des ersten, verstärkenden Elements in der ersten Betriebsart weiter und verstärkt ein Eingangssignal in der zweiten Betriebsart. Die Übertragungsschaltung führt einen ersten Betrieb des Blockierens der Übertragung des Eingangssignals an das zweite, verstärkende Element in der ersten Betriebsart und einen zweiten Betrieb zum Übertragen des Eingangssignals zum zweiten, verstärkenden Element in der zweiten Betriebsart aus und schaltet die erste und zweite Betriebsart gemäß einem Betriebsart-Einstellungssignal. The first amplification element amplifies an input signal in the first mode and is in the second mode in set an inactive state. The second, reinforcing Element amplifies an output of the first reinforcing element continues in the first mode and intensifies one Input signal in the second mode. The transmission circuit performs a first operation of blocking the transmission of the Input signal to the second, amplifying element in the first mode and a second mode for transmitting the Input signal to the second, amplifying element in the second operating mode and switches the first and second Operating mode according to an operating mode setting signal.

Daher ist ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Verstärkung ohne Erhöhung der Rauschleistung in einem Empfangsband umgeschaltet werden kann. Therefore, a main advantage of the present invention is that the Gain without increasing the noise power in one Reception band can be switched.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Further features and advantages of the invention result itself from the description of exemplary embodiments on the basis of the attached drawings.

Von den Figuren zeigen: From the figures show:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau eines Leistungsverstärkers 1 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; Fig. 1 is a schematic block diagram illustrating the configuration of a power amplifier 1 of a first embodiment of the present invention;

Fig. 2 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs-Abschnittes 28 in Fig. 1 darstellt; Fig. 2 is a circuit diagram showing the construction of a reinforcement section 28 in Fig. 1;

Fig. 3 die Kennlinie einer Diode D1 eines Signalübertragungs-Abschnittes 58 in Fig. 2; Fig. 3 shows the characteristic of a diode D1 of a signal transmission section 58 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Abbildung zum Beschreiben eines Transistors als Diode D1; Fig. 4 is a diagram for describing a transistor as a diode D1;

Fig. 5 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs-Abschnittes 28A darstellt, der anstelle des Verstärkungs-Abschnittes 28 in einem Leistungsverstärker der zweiten Ausführungsform verwendet wird; Fig. 5 is a circuit diagram showing the construction of an amplifying section 28 A used in place of the amplifying section 28 in a power amplifier of the second embodiment;

Fig. 6 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs-Abschnittes 28B darstellt, der anstelle des in Fig. 2 gezeigten Verstärkungs-Abschnittes 28 bei einer dritten Ausführungsform verwendet wird; Fig. 6 is a circuit diagram showing the construction of a reinforcement section 28 B used in place of the reinforcement section 28 shown in Fig. 2 in a third embodiment;

Fig. 7 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs-Abschnittes 28C darstellt, der bei einem Leistungsverstärker einer vierten Ausführungsform verwendet wird; Fig. 7 is a circuit diagram showing the structure of an amplification section 28 C used in a power amplifier of a fourth embodiment;

Fig. 8 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs-Abschnittes 28D darstellt, der bei einer fünften Ausführungsform verwendet wird; Fig. 8 is a circuit diagram showing the construction of a gain section 28D used in a fifth embodiment;

Fig. 9 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs-Abschnittes 28E darstellt, der bei einer sechsten Ausführungsform verwendet wird; Fig. 9 is a circuit diagram showing the construction of a gain section 28 E used in a sixth embodiment;

Fig. 10 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs-Abschnittes 28F darstellt, der bei einer siebten Ausführungsform verwendet wird; Fig. 10 is a circuit diagram showing the construction of a reinforcement section 28 F used in a seventh embodiment;

Fig. 11 einen Schaltplan, der den Aufbau eines Schaltgliedes 100G darstellt; Fig. 11 is a circuit diagram illustrating the structure of a switching element 100 G;

Fig. 12 einen Schaltplan, der einen Teil des Schaltungsaufbaus eines bekannten HBT- Leistungsverstärkers für zwei Bänder GSM/DCS darstellt; Fig. 12 is a circuit diagram showing part of the circuit construction of a known HBT power amplifier for two bands GSM / DCS;

Fig. 13 eine Abbildung, die schematisch die Beziehung zwischen dem Empfangsbandrauschen und einem Hauptsignal darstellt, und Fig. 13 is an illustration schematically showing the relationship between the receive band noise and a main signal, and

Fig. 14 einen Schaltplan, der ein Beispiel für eine Schaltung eines Breitbandverstärkers darstellt. Fig. 14 is a diagram illustrating an example of a circuit of a wideband amplifier.

First embodiment

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild, das den Aufbau eines Leistungsverstärkers 1 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Fig. 1 is a schematic block diagram illustrating the configuration of a power amplifier 1 of a first embodiment of the present invention.

Nach Fig. 1 beinhaltet ein Leistungsverstärker 1 eine Halbleitervorrichtung 2, die auf einem Verbindungshalbleitersubstrat aus Galliumarsenid oder dergleichen integriert ist, Leitungen 4, 8 und 10, Induktivitäten Ld1 und Ld1A zum Sperren von RF- Signalen, einen Kondensator 6 und Ausgangsanpassungsschaltungen 36 und 38. According to Fig. 1, a power amplifier 1 includes a semiconductor device 2 or the like is integrated on a compound semiconductor substrate of gallium arsenide, lines 4, 8 and 10, inductors Ld1 and LD1a for blocking RF signals, a condenser 6 and output matching circuits 36 and 38.

Die Halbleitervorrichtung 2 beinhaltet Eingangsanschlüsse 12 bis 24 und Ausgangsanschlüsse 32 und 34. The semiconductor device 2 includes input terminals 12 to 24 and output terminals 32 and 34 .

Ein Eingangssignal IN1800 in dem 1800-MHz-Band wird über die Leitung 4 an den Eingangsanschluß 12 angelegt. An den Eingangsanschluß 14 wird über die Induktivität Ld1 eine Betriebsartauswahlspannung Vmod2 angelegt. An den Eingangsanschluß 18 wird über die Induktivität Ld1A eine Betriebsartauswahlspannung Vmod2 angelegt. Der Eingangsanschluß 16 ist direkt mit einem Anschluß verbunden, der die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 empfängt. An den Eingangsanschluß 20 ist über eine Leitung 8 eine Steuerspannung Vpc angelegt. An input signal IN1800 in the 1800 MHz band is applied via line 4 to the input terminal 12 . An operating mode selection voltage Vmod2 is applied to the input terminal 14 via the inductance Ld1. An operating mode selection voltage Vmod2 is applied to the input terminal 18 via the inductance Ld1A. The input terminal 16 is connected directly to a terminal which receives the mode selection voltage Vmod2. A control voltage Vpc is applied to the input terminal 20 via a line 8 .

Der Kondensator 6 ist zwischen ein Ende der Leitung 8, an das die Steuerspannung Vpc angelegt ist, und den Masseknoten geschaltet. An den Eingangsanschluß 22 ist eine Bandauswahlspannung Vmod angelegt zum Schalten zwischen dem 1800-MHz-Band und dem 900-MHz-Band. Ein Eingangssignal IN900 des 900-MHz-Bandes wird über die Leitung 10 an den Eingangsanschluß 24 angelegt. The capacitor 6 is connected between one end of the line 8 , to which the control voltage Vpc is applied, and the ground node. A band selection voltage Vmod is applied to the input terminal 22 for switching between the 1800 MHz band and the 900 MHz band. An input signal IN900 of the 900 MHz band is applied via line 10 to input terminal 24 .

Die Halbleitervorrichtung 2 beinhaltet weiter: ein Vorspannungs-Schaltglied 26 zum Empfangen der Steuerspannung Vpc und der Bandauswahlspannung Vmod vom Eingangsanschluss 20 bzw. 22, und zum Ausgeben einer Steuerspannung Vpc1800, Vmod1800, Vpc900 und Vmod900; einen gemäß den Steuerspannungen Vpc1800 und Vmod1800 aktivierten Verstärkungs-Abschnitt 28 zum Verstärken des Signals IN1800 des 1800-MHz-Bandes in einer Betriebsart gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2; und einem gemäß den Steuerspannungen Vpc900 und Vmod900 aktivierten Verstärkungs- Abschnitt 30 zum Verstärken des Signals IN900 des 900-MHz- Bandes in einer Betriebsart gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2. The semiconductor device 2 further includes: a bias switch 26 for receiving the control voltage Vpc and the band selection voltage Vmod from the input terminals 20 and 22 , respectively, and for outputting a control voltage Vpc1800, Vmod1800, Vpc900 and Vmod900; an amplification section 28 activated according to the control voltages Vpc1800 and Vmod1800 for amplifying the signal IN1800 of the 1800 MHz band in an operating mode according to the mode selection voltage Vmod2; and an amplification section 30 activated according to the control voltages Vpc900 and Vmod900 for amplifying the signal IN900 of the 900 MHz band in an operating mode according to the mode selection voltage Vmod2.

Das Vorspannungs-Schaltglied 26 erzeugt interne Steuerspannungen gemäß der Steuerspannung Vpc und der Bandauswahlspannung, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. Für die Zweckmäßigkeit der Beschreibung wird die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 zum Umschalten der Betriebsart auch in Tabelle 1 mit aufgenommen. Tabelle 1

The bias switch 26 generates internal control voltages in accordance with the control voltage Vpc and the band selection voltage as shown in Table 1 below. For the convenience of the description, the operating mode selection voltage Vmod2 for switching the operating mode is also included in Table 1. Table 1

Nach Tabelle 1 sind die Verstärkungs-Abschnitte 28 und 30 ausgeschaltet, wenn die Steuerspannung Vpc auf 0 V eingestellt wird. According to Table 1, the gain sections 28 and 30 are turned off when the control voltage Vpc is set to 0 V.

Wenn die Steuerspannung Vpc in einem aktiven Zustand ist, wird die Steuerspannung Vpc zu einem der beiden Verstärkungs- Abschnitte 28 und 30 übertragen, der durch die Bandauswahlspannung Vmod bestimmt ist. Wenn die Bandauswahlspannung Vmod auf dem L-Pegel ist, wird der Verstärkungs-Abschnitt 30 für das 900-MHz- Band ausgewählt und der Vorspannungs-Schalter 26 gibt die Steuerspannung Vpc als interne Steuerspannung Vpc900 aus. Die interne Steuerspannung Vpc1800 wird auf den L-Pegel eingestellt, der für einen inaktiven Zustand steht. When the control voltage Vpc is in an active state, the control voltage Vpc is transmitted to one of the two gain sections 28 and 30 , which is determined by the band selection voltage Vmod. When the band selection voltage Vmod is at the L level, the amplification section 30 is selected for the 900 MHz band and the bias switch 26 outputs the control voltage Vpc as the internal control voltage Vpc900. The internal control voltage Vpc1800 is set to the L level, which stands for an inactive state.

Wenn auf der anderen Seite die Bandauswahlspannung Vmod auf dem H-Pegel ist, wird der Verstärkungs-Abschnitt 28 für das 1800-MHz- Band ausgewählt, und das Vorspannungs-Schaltglied 26 gibt die Steuerspannung Vpc als interne Steuerspannung Vpc1800 aus. Die interne Steuerspannung Vpc900 wird auf den L-Pegel eingestellt, der auf einen inaktiven Zustand hindeutet. On the other hand, when the band selection voltage Vmod is at the H level, the amplification section 28 is selected for the 1800 MHz band, and the bias switch 26 outputs the control voltage Vpc as the internal control voltage Vpc1800. The internal control voltage Vpc900 is set to the L level, which indicates an inactive state.

Das Vorspannungsschaltglied 26 gibt auch interne Steuerspannungen Vmod900 und Vmod1800 gemäß der Bandauswahlspannung Vmod aus. Wenn die Bandauswahlspannung Vmod auf dem H-Pegel ist, aktiviert das Vorspannungs-Schaltglied 26 die interne Steuerspannung Vmod1800 auf den L-Pegel und inaktiviert die interne Steuerspannung Vmod900 auf den H-Pegel. The bias switch 26 also outputs internal control voltages Vmod900 and Vmod1800 according to the band selection voltage Vmod. When the band selection voltage Vmod is at the H level, the bias switch 26 activates the internal control voltage Vmod1800 at the L level and inactivates the internal control voltage Vmod900 at the H level.

Wenn auf der anderen Seite die Bandauswahlspannung Vmod auf dem L-Pegel ist, aktiviert das Vorspannungs-Schaltglied 26 die interne Steuerspannung Vmod900 auf den L-Pegel und inaktiviert die interne Steuerspannung Vmod1800 auf den H-Pegel. On the other hand, when the band selection voltage Vmod is at the L level, the bias switch 26 activates the internal control voltage Vmod900 at the L level and inactivates the internal control voltage Vmod1800 at the H level.

Die internen Steuerspannungen Vpc900, Vpc1800, Vmod900 und Vmod1800 werden wie oben beschrieben festgelegt, und einer der Verstärkungs-Abschnitte 28 und 30 wird ausgewählt. Wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf den L-Pegel eingestellt ist, arbeitet der ausgewählte Verstärkungs-Abschnitt in der GSM- Betriebsart. Wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf den H-Pegel eingestellt ist, arbeitet der ausgewählte Verstärkungs- Abschnitt in der EDGE-Betriebsart. The internal control voltages Vpc900, Vpc1800, Vmod900 and Vmod1800 are set as described above, and one of the gain sections 28 and 30 is selected. When the mode selection voltage Vmod2 is set to the L level, the selected gain section operates in the GSM mode. When the mode selection voltage Vmod2 is set to the H level, the selected gain section operates in the EDGE mode.

Der Verstärkungs-Abschnitt 28 beinhaltet eine Vorspannungsschaltung 40 zum Ausgeben von Vorspannungen Vb1, Vb2 und Vb3 gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 und den Steuerspannungen Vpc1800 und Vmod1800 sowie eine Leistungsverstärkungsschaltung 42 zum Empfangen von Vorspannungen Vb1, Vb2 und Vb3, die das Signal IN1800 mit der Verstärkung gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 verstärkt und das verstärkte Signal an den Anschluß 32 ausgibt. The amplification section 28 includes a bias circuit 40 for outputting bias voltages Vb1, Vb2 and Vb3 in accordance with the mode selection voltage Vmod2 and the control voltages Vpc1800 and Vmod1800, and a power amplification circuit 42 for receiving bias voltages Vb1, Vb2 and Vb3 which amplify the signal IN1800 with the gain the mode selection voltage Vmod2 amplified and outputs the amplified signal to the terminal 32 .

Der Verstärkungs-Abschnitt 30 beinhaltet eine Vorspannungsschaltung 44 zum Ausgeben der Vorspannungen Vb1A, Vb2A und Vb3A gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 und den Steuerspannungen Vpc900 und Vmod900 sowie eine Leistungsverstärkungsschaltung 46 zum Empfangen der Vorspannungen Vb1A, Vb2A und Vb3A, die das Signal IN900 mit der Verstärkung gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 verstärkt und das verstärkte Signal an den Anschluß 34 ausgibt. The gain section 30 includes a bias circuit 44 for outputting the bias voltages Vb1A, Vb2A and Vb3A according to the mode selection voltage Vmod2 and the control voltages Vpc900 and Vmod900, and a power amplification circuit 46 for receiving the bias voltages Vb1A, Vb2A and Vb3A with the gain according to the signal IN9 the mode selection voltage Vmod2 amplified and outputs the amplified signal to the terminal 34 .

Ein Signal wird von dem Anschluß 32 an die Ausgangsanpassungsschaltung 36 ausgegeben und geht durch die Ausgangsanpassungsschaltung 36 hindurch, und ein Signal OUT1800 wird von dem Ausgangsanschluß ausgegeben. Ein Signal wird von dem Anschluß 34 an die Ausgangsanpassungsschaltung 38 ausgegeben und geht durch die Ausgangsanpassungsschaltung 38 hindurch, und ein Ausgangssignal OUT900 wird von dem Ausgangsanschluß ausgegeben. A signal is output from the terminal 32 to the output matching circuit 36 and passes through the output matching circuit 36 , and a signal OUT1800 is output from the output terminal. A signal is output from the terminal 34 to the output matching circuit 38 and passes through the output matching circuit 38 , and an output signal OUT900 is output from the output terminal.

Obwohl für die Versorgung der Verstärkungs-Abschnitte 28 und 30 mit einem Versorgungspotential kein Pfad in Fig. 1 beschrieben ist, wird im folgenden eine detailliertere Beschreibung einschließlich des Versorgungspotentialpfades gegeben. Nach Fig. 1 sind, da das Band eines im Verstärkungs-Abschnitt 30 zu verarbeitenden Signals von dem eines im Verstärkungs-Abschnitt 28 zu verarbeitenden Signals verschieden ist, die Parameter eines Transistors, eines Widerstands und eines Kondensators darin unterschiedlich. Jedoch ist der Schaltungsaufbau ähnlich. Folglich wird der Aufbau des Verstärkungs-Abschnittes 28 repräsentativ beschrieben werden. Although no path is described in Fig. 1 for supplying the gain sections 28 and 30 with a supply potential , a more detailed description including the supply potential path is given below. According to Fig. 1, the parameters of a transistor, a resistor and a capacitor, since the band of the gain section 30 is different from that of a signal to be processed in the amplifying section 28 signal to be processed differently therein. However, the circuit structure is similar. Accordingly, the construction of the reinforcement section 28 will be described representatively.

Fig. 2 ist ein Schaltplan, der den Aufbau des Verstärkungs- Abschnittes 28 in Fig. 1 darstellt. Den Schaltungselementen, wie z. B. Widerständen, Transistoren und Kondensatoren, sind die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, wie die bei der bekannten Schaltung nach Fig. 12. FIG. 2 is a circuit diagram showing the construction of the reinforcement section 28 in FIG. 1. The circuit elements, such as. B. resistors, transistors and capacitors, the same reference numerals are assigned as in the known circuit of FIG. 12th

Nach Fig. 2 wird zusätzlich zu den in Fig. 1 beschriebenen Eingangssignalen das Versorgungspotential an den Verstärkungs- Abschnitt 28 über Anschlüsse 55, 57, 62 und 64 angelegt, die für die Halbleitervorrichtung 2 vorgesehen sind. Das Versorgungspotential Vcc wird über eine Leitung 54 für die Spannungsversorgung an den Anschluß 55 angelegt. Das Versorgungspotential Vcc wird über eine Leitung 56 für die Spannungsversorgung an den Anschluß 57 angelegt. Ein Kondensator 52 wird zwischen den Masseknoten und einen Anschluß geschaltet, der üblicherweise mit den Leitungen 54 und 56 verbunden ist und an den das Versorgungspotential Vcc angelegt wird. According to FIG. 2, in addition to the input signals described in FIG. 1, the supply potential is applied to the amplification section 28 via connections 55 , 57 , 62 and 64 , which are provided for the semiconductor device 2 . The supply potential Vcc is applied to the terminal 55 via a line 54 for the voltage supply. The supply potential Vcc is applied to the connection 57 via a line 56 for the voltage supply. A capacitor 52 is connected between the ground node and a terminal which is usually connected to lines 54 and 56 and to which the supply potential Vcc is applied.

Das Kollektorversorgungspotential Vc1 wird über eine Leitung L1 für die Spannungsversorgung an den Anschluß 62 angelegt. Der Kondensator Cdc1 ist zwischen dem Masseknoten und ein Ende der Leitung L1 geschaltet, an das das Kollektorversorgungspotential Vc1 angelegt wird. Das Kollektorversorgungspotential Vc2 wird über eine Leitung L2 für die Spannungsversorgung an den Anschluß 64 angelegt. Der Kondensator Cdc2 ist zwischen den Masseknoten und ein Ende der Leitung L1 geschaltet, an das das Kollektorversorgungspotential Vc2 angelegt wird. The collector supply potential Vc1 is applied to the connection 62 via a line L1 for the voltage supply. The capacitor Cdc1 is connected between the ground node and one end of the line L1, to which the collector supply potential Vc1 is applied. The collector supply potential Vc2 is applied to the terminal 64 via a line L2 for the voltage supply. The capacitor Cdc2 is connected between the ground node and one end of the line L1, to which the collector supply potential Vc2 is applied.

Die Vorspannungsschaltung 40 beinhaltet Vorspannungssteuerschaltungen 401, 402 und 403 zum Ausgeben jeweiliger Vorspannungen Vb1, Vb2 bzw. Vb3. The bias circuit 40 includes bias control circuits 401 , 402 and 403 for outputting respective bias voltages Vb1, Vb2 and Vb3, respectively.

Die Vorspannungssteuerschaltung 401 beinhaltet: einen Widerstand Rbb11, an dessen eines Ende die Steuerspannung Vpc1800 angelegt wird und dessen anderes Ende mit einem Knoten N9 verbunden ist; einen Widerstand Rbb12, an dessen eines Ende die Steuerspannung Vmod1800 angelegt wird; einen Transistor TrB_1, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands Rbb12 verbunden ist und dessen Emitter mit dem Masseknoten verbunden ist; und einen Widerstand Rcc1, der zwischen den Kollektor des Transistors TrB_1 und den Knoten N9 geschaltet ist. Die Vorspannung Vp1 wird von dem Knoten N9 ausgegeben. The bias control circuit 401 includes: a resistor Rbb11 to which the control voltage Vpc1800 is applied at one end and the other end of which is connected to a node N9; a resistor Rbb12 at one end of which the control voltage Vmod1800 is applied; a transistor TrB_1 whose base is connected to the other end of the resistor Rbb12 and whose emitter is connected to the ground node; and a resistor Rcc1 connected between the collector of the transistor TrB_1 and the node N9. The bias voltage Vp1 is output from the node N9.

Die Vorspannungssteuerschaltung 402 beinhaltet einen Widerstand Rbb2 mit einem Ende, an das die Steuerspannung Vpc1800 angelegt wird; einen Transistor TrB_2, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands Rbb2 verbunden ist und dessen Emitter mit einem Knoten N11 verbunden ist; einen Widerstand Ree2, der zwischen den Knoten N11 und den Masseknoten geschaltet ist; und einen Widerstand Rcc2, der zwischen den Anschluß 57 und den Kollektor des Transistors TrB_2 geschaltet ist. Das Versorgungspotential Vcc wird über die Leitung 56 an den Anschluß 57 angelegt. Der Kondensator 52 ist zwischen den Masseknoten und den Anschluß geschaltet, der das Versorgungspotential Vcc empfängt. Die Vorspannung Vb2 wird von dem Knoten N11 ausgegeben. The bias control circuit 402 includes a resistor Rbb2 with one end to which the control voltage Vpc1800 is applied; a transistor TrB_2 whose base is connected to the other end of the resistor Rbb2 and whose emitter is connected to a node N11; a resistor Ree2 connected between the node N11 and the ground node; and a resistor Rcc2 connected between the terminal 57 and the collector of the transistor TrB_2. The supply potential Vcc is applied to the terminal 57 via the line 56 . The capacitor 52 is connected between the ground node and the terminal which receives the supply potential Vcc. The bias voltage Vb2 is output from the node N11.

Die Vorspannungssteuerschaltung 403 beinhaltet: einen Widerstand Rbb3 mit einem Ende, an das die Steuerspannung Vpc1800 angelegt wird; einen Transistor TrB_3, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands Rbb3 verbunden ist und dessen Emitter mit einem Knoten N12 verbunden ist; einen Widerstand Ree3, der zwischen den Knoten N12 und den Masseknoten geschaltet ist; und einen Widerstand Rcc3, der zwischen den Anschluß 55 und den Kollektor des Transistors TrB_3 geschaltet ist. Das Versorgungspotential Vcc wird an den Anschluß 55 über eine Leitung 54 angelegt. Die Vorspannung Vb3 wird von dem Knoten N12 ausgegeben. The bias control circuit 403 includes: a resistor Rbb3 with one end to which the control voltage Vpc1800 is applied; a transistor TrB_3 whose base is connected to the other end of the resistor Rbb3 and whose emitter is connected to a node N12; a resistor Ree3 connected between the node N12 and the ground node; and a resistor Rcc3 connected between the terminal 55 and the collector of the transistor TrB_3. The supply potential Vcc is applied to the terminal 55 via a line 54 . The bias voltage Vb3 is output from the node N12.

Die Leistungsverstärkungsschaltung 42 beinhaltet: eine Eingangsanpassungsschaltung 421, an die das Eingangssignal IN1800 von einem Eingangsanschluß über die Leitung 4 und den Anschluß 12 angelegt wird; eine erste Verstärkerstufe 422 zum Empfangen und Verstärken eines Ausgangs der Eingangsanpassungsschaltung 421; eine zweite Verstärkerstufe 423; eine dritte Verstärkerstufe 425; einen Kondensator C1 zum Anpassen der Verstärkerstufen 422 und 423; und eine Zwischenanpassungsschaltung 424 zum Anpassen der Verstärkerstufen 423 und 425. The power amplification circuit 42 includes: an input matching circuit 421 to which the input signal IN1800 is applied from an input terminal via the line 4 and the terminal 12 ; a first amplifier stage 422 for receiving and amplifying an output of the input matching circuit 421 ; a second amplifier stage 423 ; a third amplifier stage 425 ; a capacitor C1 for matching amplifier stages 422 and 423 ; and an intermediate matching circuit 424 for matching the amplifier stages 423 and 425 .

Die Eingangsanpassungsschaltung 421 beinhaltet Widerstände Ra1, Ra2 und Ra3, die ein Dämpfungsglied zum Empfangen des Eingangssignals IN1800 bilden, das über eine Leitung 4 eingespeist wird, und einem Kondensator Cin1, der zwischen die Knoten N3 und N4 geschaltet ist. The input matching circuit 421 includes resistors Ra1, Ra2 and Ra3 which form an attenuator for receiving the input signal IN1800 which is fed via a line 4 and a capacitor Cin1 which is connected between the nodes N3 and N4.

Die Verstärkerstufe 422 beinhaltet: einen Widerstand Rb1, an dessen eines Ende die Vorspannung Vb1 angelegt wird und dessen anderes Ende mit dem Knoten N4 verbunden ist; einen Widerstand R1 mit einem Ende, das mit dem Knoten N4 verbunden ist; und einen Transistor Tr1, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands R1 verbunden ist und dessen Emitter mit einem Masseknoten verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Tr1 ist mit dem Anschluß 62 verbunden. Das Kollektorversorgungspotential Vc1 wird über die Leitung L1 an den Anschluß 62 angelegt. Der Kondensator Cdc1 ist zwischen dem Masseknoten und einem Anschluß vorgesehen, an den das Kollektorversorgungspotential Vc1 angelegt wird. The amplifier stage 422 includes: a resistor Rb1 with one end applied to the bias voltage Vb1 and the other end connected to the node N4; a resistor R1 with one end connected to node N4; and a transistor Tr1 whose base is connected to the other end of the resistor R1 and whose emitter is connected to a ground node. The collector of transistor Tr1 is connected to terminal 62 . The collector supply potential Vc1 is applied to the terminal 62 via the line L1. The capacitor Cdc1 is provided between the ground node and a terminal to which the collector supply potential Vc1 is applied.

Der Kondensator C1 zum Anpassen der Verstärkerstufen 422 und 423 wird zwischen dem Kollektor des Transistors Tr1 und einem Knoten N5 geschaltet. The capacitor C1 for matching the amplifier stages 422 and 423 is connected between the collector of the transistor Tr1 and a node N5.

Die Verstärkerstufe 423 beinhaltet: einen Widerstand Rb2, an dessen eines Ende die Vorspannung Vb2 angelegt wird und dessen anderes Ende mit dem Knoten N5 verbunden ist; einen Widerstand R2 mit einem Ende, das mit dem Knoten N5 verbunden ist; einen Transistor Tr2, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstandes R2 verbunden ist und dessen Emitter mit dem Masseknoten verbunden ist; einen Kondensator Cf2, der zwischen den Kollektor des Transistors Tr2 und einen Knoten N7 geschaltet ist; und einen Widerstand Rf2, der zwischen die Knoten N7 und N5 geschaltet ist. Ein Ausgang des Transistors Tr2 ist an den Knoten N5 über den Kondensator Cf2 und den Widerstand Rf2 rückgekoppelt. Der Kollektor des Transistors Tr2 ist mit dem Anschluß 64 verbunden. Das Kollektorversorgungspotential Vc2 wird über die Leitung L2 an den Anschluß 64 angelegt. Der Kondensator Cdc2 ist zwischen den Masseknoten und den Anschluß geschaltet, an den das Kollektorversorgungspotential Vc2 angelegt wird. The amplifier stage 423 includes: a resistor Rb2 with one end applied to the bias voltage Vb2 and the other end connected to the node N5; a resistor R2 with one end connected to node N5; a transistor Tr2 whose base is connected to the other end of the resistor R2 and whose emitter is connected to the ground node; a capacitor Cf2 connected between the collector of transistor Tr2 and a node N7; and a resistor Rf2 connected between nodes N7 and N5. An output of transistor Tr2 is fed back to node N5 via capacitor Cf2 and resistor Rf2. The collector of transistor Tr2 is connected to terminal 64 . The collector supply potential Vc2 is applied to terminal 64 via line L2. The capacitor Cdc2 is connected between the ground node and the terminal to which the collector supply potential Vc2 is applied.

Die Verstärkerstufe 425 beinhaltet: einen Widerstand Rb3, an dessen eines Ende eine Vorspannung Vb3 angelegt wird und dessen anderes Ende mit einem Knoten N6 verbunden ist; einen Widerstand R3 mit einem Ende, das mit dem Knoten N6 verbunden ist; einen Transistor Tr3, dessen Basis mit dem anderen Ende des Widerstands R3 verbunden ist und dessen Emitter mit dem Masseknoten verbunden ist; einen Kondensator Cf3, der zwischen den Kollektor des Transistors Tr3 und einen Knoten N8 geschaltet ist; und einen Widerstand Rf3, der zwischen die Knoten N8 und N6 geschaltet ist. Ein Ausgang des Transistors Tr3 wird über den Kondensator Cf3 und den Widerstand Rf3 an den Knoten N6 rückgekoppelt. Der Kollektor des Transistors Tr3 ist mit dem Anschluß 32 verbunden. The amplifier stage 425 includes: a resistor Rb3 with one end applied with a bias voltage Vb3 and the other end connected to a node N6; a resistor R3 with one end connected to the node N6; a transistor Tr3 whose base is connected to the other end of the resistor R3 and whose emitter is connected to the ground node; a capacitor Cf3 connected between the collector of transistor Tr3 and a node N8; and a resistor Rf3 connected between nodes N8 and N6. An output of transistor Tr3 is fed back to node N6 via capacitor Cf3 and resistor Rf3. The collector of transistor Tr3 is connected to terminal 32 .

Die Ausgangsanpassungsschaltung 36 ist mit dem Anschluß 32 verbunden. Das Kollektorversorgungspotential Vc3 wird an die Ausgangsanpassungsschaltung 36 angelegt, und das Signal OUT1800 wird von einem Ausgangsanschluß ausgegeben. The output matching circuit 36 is connected to the terminal 32 . The collector supply potential Vc3 is applied to the output matching circuit 36 , and the signal OUT1800 is output from an output terminal.

Die Ausgangsanpassungsschaltung 36 beinhaltet: eine Leitung Lo1, die zwischen den Anschluß 32 und den Knoten N13 geschaltet ist; eine kurze (Anpassungs-)Leitung Lo5, die zwischen den Knoten N13 und einen Knoten geschaltet ist, an den das Kollektorversorgungspotential Vc3 angelegt wird; einen Kondensator Cdc3, an dessen eines Ende das Kollektorversorgungspotential Vc3 angelegt wird und dessen anderes Ende mit dem Masseknoten verbunden ist; eine Leitung Lo2, die zwischen den Knoten N13 und einen Knoten N14 geschaltet ist; einen Kondensator Co1, der zwischen den Knoten N14 und den Masseknoten geschaltet ist; eine Leitung Lo3, die zwischen den Knoten N14 und den Knoten N15 geschaltet ist; einen Kondensator Co2, der zwischen den Knoten N15 und den Masseknoten geschaltet ist; einen Kondensator Co3, der zwischen den Knoten N15 und einen Ausgangsanschluß zum Ausgeben des Ausgangssignals OUT1800 geschaltet ist; und eine offene Stichleitung Lo4 mit einem mit dem Knoten N13 verbundenen Ende und dem anderen Ende als einem offenen Ende. The output matching circuit 36 includes: a line Lo1 connected between the terminal 32 and the node N13; a short (matching) line Lo5 connected between node N13 and a node to which the collector supply potential Vc3 is applied; a capacitor Cdc3, at one end of which the collector supply potential Vc3 is applied and the other end of which is connected to the ground node; a line Lo2 connected between node N13 and a node N14; a capacitor Co1 connected between the node N14 and the ground node; a line Lo3 connected between node N14 and node N15; a capacitor Co2 connected between the node N15 and the ground node; a capacitor Co3 connected between the node N15 and an output terminal for outputting the output signal OUT1800; and an open stub Lo4 having one end connected to the node N13 and the other end as an open end.

Die Leistungsverstärkungsschaltung 42 beinhaltet weiter einen Signalübertragungsabschnitt 58, der zwischen den Anschluß 12 und den Knoten N5 geschaltet ist, zum Übertragen der Signale gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2. Der Punkt, daß die Leistungsverstärkungsschaltung 42 den Signalübertragungsabschnitt 58 enthält, ist grundlegend verschieden von dem in Bezug auf Fig. 12 beschriebenen, bekannten Aufbau. The power amplification circuit 42 further includes a signal transmission section 58 connected between the terminal 12 and the node N5 for transmitting the signals according to the mode selection voltage Vmod2. The point that the power amplification circuit 42 includes the signal transmission section 58 is fundamentally different from the known structure described with reference to FIG .

Der Signalübertragungsabschnitt 58 beinhaltet einen Kondensator Cd1, der zwischen den Anschluß 12 und den Knoten N1 geschaltet ist; eine Diode D1, die zwischen die Knoten N1 und N2 geschaltet ist; einen Widerstand Rd1, der zwischen den Knoten N2 und den Masseknoten geschaltet ist; und einen Kondensator Cd2, der zwischen die Knoten N2 und N5 geschaltet ist. Die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 wird an den Knoten N1 zum Sperren des RF-Signals über den Anschluss 14 und die Induktivität Lb1 angelegt. Die Richtung von dem Knoten N1 zum Knoten N2 ist die Durchlaßrichtung der Diode D1. Signal transmission section 58 includes a capacitor Cd1 connected between terminal 12 and node N1; a diode D1 connected between nodes N1 and N2; a resistor Rd1 connected between the node N2 and the ground node; and a capacitor Cd2 connected between nodes N2 and N5. The mode selection voltage Vmod2 is applied to the node N1 to block the RF signal via the terminal 14 and the inductor Lb1. The direction from node N1 to node N2 is the forward direction of diode D1.

Nun wird das Schalten der Verstärkung des Verstärkungs- Abschnittes 28 gemäß der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 beschrieben werden. The switching of the gain of the gain section 28 according to the mode selection voltage Vmod2 will now be described.

Die Verstärkung wird durch das Umschalten der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 zwischen dem H-Pegel (z. B. etwa 2,8 V) und dem L-Pegel (z. B. etwa 0 V) umgeschaltet. Wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf den H-Pegel eingestellt wird, wird der Transistor TrB_1 leitend gemacht, der Knoten N9 wird mit dem Massepotential verbunden und die Vorspannung Vb1 wird etwa 0 V. Folglich wird der in der ersten Verstärkerstufe 422 enthaltene Transistor Tr1 ausgeschaltet. Auf der anderen Seite wird in dem Signalübertragungsabschnitt 58 das Potential des Knotens N1 auf den H-Pegel eingestellt. The gain is switched between the H level (e.g. about 2.8 V) and the L level (e.g. about 0 V) by switching the mode selection voltage Vmod2. When the mode selection voltage Vmod2 is set to the H level, the transistor TrB_1 is made conductive, the node N9 is connected to the ground potential and the bias voltage Vb1 becomes approximately 0 V. Consequently, the transistor Tr1 contained in the first amplifier stage 422 is switched off. On the other hand, in the signal transmission section 58, the potential of the node N1 is set to the H level.

Fig. 3 ist eine Abbildung, die die Kennlinie der Diode D1 des Signalübertragungsabschnittes 58 in Fig. 2 darstellt. FIG. 3 is a diagram illustrating the characteristic of the diode D1 of the signal transmission section 58 in FIG. 2.

Nach Fig. 2 und 3 ist die Kathode der Diode D1 über den Widerstand Rd1 mit dem Masseknoten verbunden. Daher fließt kein Strom durch die Diode D1, wenn das Potential des Knotens N1 etwa 0 V ist. Selbst wenn das Eingangssignal IN1800 über den Kondensator Cd1 zum Knoten N1 übertragen wird, übersteigt in diesem Fall die Amplitude des Signals nicht die Spannung des eingeschalteten Zustands in Vorwärtsrichtung der Diode D1, so daß kein Signal zum Knoten N2 übertragen wird. According to Fig. 2 and 3, the cathode of the diode D1 is connected via the resistor Rd1 connected to the ground node. Therefore, no current flows through the diode D1 when the potential of the node N1 is about 0 V. In this case, even if the input signal IN1800 is transmitted to the node N1 through the capacitor Cd1, the amplitude of the signal does not exceed the voltage of the on state in the forward direction of the diode D1, so that no signal is transmitted to the node N2.

Auf der anderen Seite übersteigt der Knoten N1 die Spannung des eingeschalteten Zustands der Diode D1 in Hinblick auf den Knoten N2, wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf dem H- Pegel ist, so daß die Knoten N1 und N2 leitend gemacht werden. Wenn das Eingangssignal IN1800 über den Kondensator Cd1 übertragen wird, geht daher das Signal durch die Diode D1 hindurch und wird zum Knoten N2 übertragen, und wird weiter zum Knoten N5 über den Kondensator Cd2 übertragen. On the other hand, node N1 exceeds the voltage of the switched on state of the diode D1 with regard to the Node N2 when the mode selection voltage Vmod2 is on the H Is level so that nodes N1 and N2 are made conductive. If the input signal IN1800 through the capacitor Cd1 is transmitted, the signal therefore passes through the diode D1 and is transmitted to node N2, and further becomes node Transfer N5 through capacitor Cd2.

Wie oben beschrieben, wird das Eingangssignal IN1800 über den Signalübertragungsabschnitt 58 direkt zur zweiten Verstärkerstufe 423 übertragen, wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf dem H-Pegel ist. Das Signal wird dem Verstärkungsprozeß in jeder der zwei Verstärkerstufen 423 und 425 unterzogen, und das verstärkte Signal wird als Ausgangssignal OUT1800 ausgegeben. As described above, the input signal IN1800 is directly transmitted to the second amplifier stage 423 via the signal transmission section 58 when the mode selection voltage Vmod2 is at the H level. The signal is subjected to the amplification process in each of the two amplifier stages 423 and 425 , and the amplified signal is output as the output signal OUT1800.

In dem Fall des Einstellens der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf den H-Pegel zum Einschalten der Diode D1 wird auch der Transistor TrB_12 eingeschaltet; die Vorspannung Vb1 wird 0 V, und die Leistungsaufnahme des Transistors im Betrieb niedriger Verstärkung wird verringert. Somit wird eine niedrigere Leistungsaufnahme erreicht. In the case of setting the mode selection voltage Vmod2 will go high to turn on diode D1 too transistor TrB_12 turned on; the bias voltage becomes Vb1 0 V, and the power consumption of the transistor in operation low gain is reduced. Thus, a lower one Power consumption reached.

Auf der anderen Seite ist die Diode D1, wie oben mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben, in einem ausgeschalteten Zustand, wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf dem L-Pegel ist. Daher wird kaum ein Einfluß auf den normalen Verstärkungsbetrieb ausgeübt. In diesem Fall wird bei der Vorspannungssteuerschaltung 401 die Vorspannung Vb1 auf ein passendes Potential gemäß der Steuerspannung Vpc1800 eingestellt, so daß das Signal IN1800 in der Verstärkerstufe 422 verstärkt wird. In diesem Fall wird daher das Signal IN1800 der Verstärkung in drei Verstärkerstufen 422, 423 und 425 unterzogen, und das verstärkte Signal wird als Signal OUT1800 ausgegeben. On the other hand, as described above with reference to FIG. 3, the diode D1 is in an off state when the mode selection voltage Vmod2 is at the L level. Therefore, there is little influence on normal boost operation. In this case, in the bias control circuit 401, the bias voltage Vb1 is set to an appropriate potential according to the control voltage Vpc1800, so that the signal IN1800 is amplified in the amplifier stage 422 . In this case, therefore, the signal IN1800 is subjected to amplification in three amplifier stages 422 , 423 and 425 , and the amplified signal is output as signal OUT1800.

Wie oben beschrieben, kann der Leistungsverstärker vom Typ mit Verstärkungsschalter gemäß der ersten Ausführungsform mit GSM/EDGE-Betriebsart-Umschaltfunktion bereitgestellt werden ohne Zunahme der Rauschleistung in dem Empfangsband. As described above, the power amplifier of the type can Boost switch according to the first embodiment with GSM / EDGE mode switching function can be provided without increasing the noise power in the reception band.

Die Diode D1 wird üblicherweise durch Verwendung eines pn- Übergangs realisiert. Alternativ dazu kann ein Transistor als eine Diode verwendet werden. The diode D1 is usually made using a pn- Transition realized. Alternatively, a transistor can be used as a diode can be used.

Fig. 4 ist eine Abbildung zum Beschreiben des Falls, bei dem ein Transistor als Diode D1 verwendet wird. Fig. 4 is a diagram for describing the case where a transistor is used as the diode D1.

Nach Fig. 4 ist es zum Verwenden eines Transistors 72 anstelle einer Diode 70 ausreichend, den Kollektor und die Basis des Transistors 72 miteinander zu verbinden, so daß der resultierende Anschluß als Anode verwendet wird, und den Emitter als Kathode zu verwenden. According to Fig. 4, it is sufficient to use a transistor 72 instead of a diode 70, the collector and the base of transistor 72 to connect with each other, so that the resulting connection is used as the anode, and to use the emitter as a cathode.

Auf diese Art und Weise kann die Diode D1 durch Verwendung eines Transistors realisiert werden. In this way, the diode D1 can be used of a transistor can be realized.

Second embodiment

Fig. 5 ist ein Schaltplan der den Aufbau eines Verstärkungs- Abschnittes 28A darstellt, der bei einem Leistungsverstärker nach der zweiten Ausführungsform anstelle des Verstärkungs- Abschnittes 28 verwendet wird. Fig. 5 is a reinforcing portion constitutes 28 A is a diagram of the structure in place in a power amplifier according to the second embodiment of the reinforcing portion 28 is used.

Nach Fig. 5 beinhaltet der Verstärkungsabschnitt 28A einen Signalübertragungsabschnitt 58A anstelle des Signalübertragungsabschnittes 58 in dem Aufbau des Verstärkers 28, der in Fig. 2 dargestellt ist. According to FIG. 5, the reinforcing portion includes a signal transmission section 28 A 58 A instead of the signal transmission section 58 in the structure of the amplifier 28, which is shown in Fig. 2.

Der Signalübertragungsabschnitt 58A beinhaltet einen Kondensator Cd1, der zwischen den Anschluß 12 und den Knoten N1 geschaltet ist, eine Diode D1, die zwischen die Knoten N1 und N2 geschaltet ist, und einen Kondensator Cd2, der zwischen die Knoten N2 und N5 geschaltet ist. The signal transmission section 58 A includes a capacitor Cd1 connected between the terminal 12 and the node N1, a diode D1 connected between the nodes N1 and N2, and a capacitor Cd2 connected between the nodes N2 and N5.

Der Signalübertragungsabschnitt 58A beinhaltet weiter eine Diode D2 mit einer mit dem Knoten N2 verbundenen Anode und einen Widerstand Rd1, der zwischen die Kathode der Diode D2 und den Masseknoten geschaltet ist. Die Diode D2 ist so geschaltet, daß ihre Durchlaßrichtung die Richtung von dem Knoten N2 zum Widerstand Rd1 ist. The signal transmission section 58 A further includes a diode D2 with an anode connected to the node N2 and a resistor Rd1 which is connected between the cathode of the diode D2 and the ground node. Diode D2 is switched so that its forward direction is the direction from node N2 to resistor Rd1.

Durch Hinzunahme der Diode D2 wird in dem Fall, daß der Transistor Tr1 in dem eingeschalteten Zustand ist und die Diode D1 in dem ausgeschalteten Zustand ist, ein Signalleck vom Knoten N5 zum Widerstand Rd1 unterdrückt, da in dem Fall, bei dem die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf dem L-Pegel ist, auf dem der Transistor Tr1 in dem eingeschalteten Zustand ist, nicht nur die Diode D1, sondern auch die Diode D2 in dem ausgeschalteten Zustand ist. Daher wird im normalen Betrieb verglichen mit dem Fall der ersten Ausführungsform die Übertragung eines RF- Signals zum Transistor Tr2 effizienter ausgeführt. By adding the diode D2 in the event that the Transistor Tr1 is in the on state and diode D1 in is off, a signal leak from node N5 suppressed to resistance Rd1 since in the case where the Mode selection voltage Vmod2 is at the L level at which the Transistor Tr1 is in the on state, not only the diode D1, but also the diode D2 in the turned off Condition is. Therefore, in normal operation it is compared to the Case of the first embodiment the transmission of an RF Signal to transistor Tr2 executed more efficiently.

Wie oben beschrieben, kann auch bei der zweiten Ausführungsform ein Leistungsverstärker vom Verstärkungsumschalttyp mit einer GSM/EDGE-Betriebsartumschaltfunktion ohne Vergrößerung der Rauschleistung im Empfangsband bereitgestellt werden. As described above, the second embodiment can also a gain switching type power amplifier with a GSM / EDGE mode switching function without enlarging the Noise power can be provided in the reception band.

Third embodiment

Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform ist die Diode D1 eingeschaltet, und die Signalübertragungs-Abschnitte 58 und 58A übertragen das Eingangssignal IN1800 zum Knoten N5. Jedoch wird das zum Knoten N5 übertragene Eingangssignal nicht nur zum Transistor Tr2, sondern auch über den Kondensator C1 zum Transistor Tr1 übertragen. Da das Signal in einer solchen Art und Weise verteilt wird, wird ein Problem der Zwischenstufen- Fehlanpassung vorhergesagt, derart, daß ein RF-Signal nicht effizient in den Transistor Tr2 eingespeist werden kann, selbst wenn der Transistor Tr1 in dem ausgeschalteten Zustand ist. In the first and second embodiments, the diode D1 is turned on and the signal transmission sections 58 and 58 A transmit the input signal IN1800 to the node N5. However, the input signal transmitted to node N5 is not only transmitted to transistor Tr2, but also to transistor Tr1 via capacitor C1. Since the signal is distributed in such a manner, a problem of inter-stage mismatch is predicted such that an RF signal cannot be efficiently input to transistor Tr2 even when transistor Tr1 is in the off state.

Weiter beinhaltet ein Ausgang des Transistors Tr1 in dem Fall der ersten Ausführungsform eine vom Knoten N5 zur Seite des Transistors Tr2 übertragene Komponente und eine zum Widerstand Rd1 leckende Komponente, selbst in dem Fall, in dem die Diode D1 in Fig. 2 in dem ausgeschalteten Zustand ist und der Transistor Tr1 in dem eingeschalteten Zustand ist. Auch in diesem Fall wird ein Problem vorhergesagt, derart, daß die Signalübertragung nicht effizient ausgeführt wird. Further, an output of the transistor Tr1 in the case of the first embodiment includes a component transmitted from the node N5 to the transistor Tr2 side and a component leaking to the resistor Rd1 even in the case where the diode D1 in FIG. 2 is in the off state and the transistor Tr1 is in the on state. In this case too, a problem is predicted such that the signal transmission is not carried out efficiently.

In der dritten und den nachfolgenden Ausführungsformen wird ein Leistungsverstärker beschrieben, der fähig ist, solche Probleme zu lösen. In the third and subsequent embodiments, a Power amplifier described that is capable of such To solve problems.

Fig. 6 ist ein Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs- Abschnittes 28B darstellt, der bei der dritten Ausführungsform anstelle des in Fig. 2 gezeigten Verstärkungs-Abschnittes 28 verwendet wird. FIG. 6 is a circuit diagram showing the construction of a reinforcement section 28 B used in the third embodiment instead of the reinforcement section 28 shown in FIG. 2.

Nach Fig. 6 beinhaltet der Verstärkungs-Abschnitt 28B eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 80 anstelle des Kondensators C1 in dem Aufbau des in Fig. 2 dargestellten Verstärkungs- Abschnittes 28. Die Zwischenstufenanpassungsschaltung 80 beinhaltet: einen Kondensator C1, der zwischen den Knoten N5 und den Anschluß 62 geschaltet ist, mit dem der Kollektor des Transistors Tr1 verbunden ist; einen Widerstand Rdc1 und einen Kondensator Cd3, die parallel zwischen einen Knoten N20 und den Anschluß 62 geschaltet sind; einen Transistor Trd1, dessen Kollektor mit dem Knoten N20 verbunden ist und dessen Emitter mit dem Masseknoten verbunden ist; und einen Widerstand Rdb1, der zwischen die Basis des Transistors Trd1 und den Anschluß 14 geschaltet ist. According to FIG. 6, the reinforcing portion includes 28 B, an interstage matching circuit 80 instead of the capacitor C1 in the structure of the gain shown in Fig. 2 section 28. Intermediate stage matching circuit 80 includes: a capacitor C1 connected between node N5 and terminal 62 to which the collector of transistor Tr1 is connected; a resistor Rdc1 and a capacitor Cd3 connected in parallel between a node N20 and the terminal 62 ; a transistor Trd1 whose collector is connected to the node N20 and whose emitter is connected to the ground node; and a resistor Rdb1 connected between the base of the transistor Trd1 and the terminal 14 .

Da der Aufbau des anderen Teils des Verstärkungs-Abschnittes 28B ähnlich dem des nach Fig. 2 beschriebenen Verstärkungs- Abschnittes 28 ist, wird dessen Beschreibung nicht wiederholt. Since the construction of the other part of the reinforcement section 28 B is similar to that of the reinforcement section 28 described in FIG. 2, the description thereof will not be repeated.

Ein Umschaltbetrieb wird nun beschrieben. Zuerst für den Fall, bei dem die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 0 V ist, sowie die Diode D1 und der Transistor Trd1 in dem ausgeschalteten Zustand sind. Daher üben der Signalübertragungsabschnitt 58, der Widerstand Rdc1 und der Kondensator Cd3 kaum einen Einfluß auf den Verstärkungsbetrieb des Transistors Tr1 aus. A switching operation will now be described. First, in the case where the mode selection voltage Vmod2 is 0 V, and the diode D1 and the transistor Trd1 are in the off state. Therefore, the signal transmission section 58 , the resistor Rdc1 and the capacitor Cd3 have little influence on the amplification operation of the transistor Tr1.

Auf der anderen Seite ist die Diode D1 in dem eingeschalteten Zustand und der Transistor Trd1 ist durch die Verwendung des Widerstands Rdc1 als Last leitend gemacht, wenn das Betriebsartauswahlsignal Vmod2 auf dem H-Pegel ist. Für den Lastwiderstand Rdc1 wird verglichen mit der Impedanz des Kondensators Cd3 ein ausreichend großer Wert gewählt. Durch Verwendung eines ausreichend großen Widerstandswertes für den Widerstand Rdb1 kann das Signalleck von der Anode der Diode D1 ausreichend reduziert werden. On the other hand, diode D1 is on State and the transistor Trd1 is through the use of the Resistance Rdc1 made conductive as a load if that Mode selection signal Vmod2 is at the H level. For the Load resistance Rdc1 is compared to the impedance of the capacitor Cd3 selected a sufficiently large value. By using a sufficiently large resistance value for the resistance Rdb1 the signal leak from the anode of diode D1 may be sufficient be reduced.

Zu dieser Zeit ist der Transistor Tr1 in dem ausgeschalteten Zustand, da der Transistor TrB_1 leitend ist. Der Kapazitätswert des Kondensators Cd3 wird derart gewählt, daß er mit der parasitären Kapazität in dem Fall, bei dem die Induktivität der Leitung L1 mit dem Anschluß 62 verbunden ist und der Transistor Tr1 ausgeschaltet ist, einen parallelen Schwingkreis bildet. Das macht die Impedanz gesehen vom Knoten N5 zum Transistor Tr1 bei der gewünschten Frequenz ausreichend hoch. Daher wird das Signalleck vom Knoten N5 zum Transistor Tr1 unterdrückt. Als Folge wird ein vom Knoten N5 über den Signalübertragungsabschnitt 58 übertragenes RF-Signal effizient zum Transistor Tr2 übertragen. At this time, the transistor Tr1 is in the off state because the transistor TrB_1 is conductive. The capacitance value of the capacitor Cd3 is chosen such that it forms a parallel resonant circuit with the parasitic capacitance in the case where the inductance of the line L1 is connected to the terminal 62 and the transistor Tr1 is switched off. This makes the impedance from node N5 to transistor Tr1 sufficiently high at the desired frequency. Therefore, the signal leak from node N5 to transistor Tr1 is suppressed. As a result, an RF signal transmitted from the node N5 via the signal transmission section 58 is efficiently transmitted to the transistor Tr2.

Auch bei der dritten Ausführungsform kann ein Leistungsverstärker vom Verstärkungsumschalttyp mit der Fähigkeit des Umschaltens der GSM/EDGE-Betriebsarten ohne Vergrößerung der Rauschleistung im Empfangsband bereitgestellt werden. Weiter kann die Signalübertragungseffizienz in der EDGE-Betriebsart, bei der die Verstärkung verringert wird, verbessert werden. In the third embodiment, too Gain switching type power amplifiers with the capability of Switching the GSM / EDGE modes without enlarging the Noise power can be provided in the reception band. Can continue the signal transmission efficiency in EDGE mode, at which reduces the gain, can be improved.

Fourth embodiment

Fig. 7 ist ein Schaltplan, der den Aufbau eines Verstärkungs- Abschnittes 28C darstellt, der in einem Leistungsverstärker der vierten Ausführungsform verwendet wird. FIG. 7 is a circuit diagram showing the construction of an amplification section 28 C used in a power amplifier of the fourth embodiment.

Nach Fig. 7 beinhaltet der Verstärkungs-Abschnitt 28C einen Signalübertragungsabschnitt 58C anstelle des Signalübertragungsabschnittes 58 in dem Aufbau des in Fig. 6 gezeigten Verstärkungsabschnittes 28B. According to FIG. 7, the reinforcing portion includes a signal transmission section 28 C 58 C instead of the signal transmission section 58 in the structure of the reinforcement portion shown in Fig. 6 28 B.

Der Signalübertragungsabschnitt 58C beinhaltet einen Kondensator Cd1, der zwischen den Anschluß 12 und den Knoten N1 geschaltet ist, eine Diode D1, die zwischen die Knoten N1 und N2 geschaltet ist, und einen Kondensator Cd2, der zwischen die Knoten N2 und N5 geschaltet ist. Der Knoten N2 des Signalübertragungsabschnittes 58C ist mit einem Anschluß 82 verbunden. Zwischen den Anschluß 82 und den Masseknoten ist eine Induktivität Ld2 zum Sperren des RF-Signals geschaltet. The signal transmission section 58 C includes a capacitor Cd1 connected between the terminal 12 and the node is connected N1, a diode D1, which is connected between the nodes N1 and N2, and a capacitor Cd2 is connected between the nodes N2 and N5. The node N2 of the signal transmission section 58 C is connected to a connection 82 . An inductor Ld2 for blocking the RF signal is connected between the connection 82 and the ground node.

Durch Ersetzen des Widerstands Rd1 in Fig. 6 mit der Induktivität Ld2 kann das Signalleck vom Knoten N5 zum Widerstand Rd1 in dem Fall, bei dem der Transistor Tr1 eingeschaltet ist und die Diode D1 ausgeschaltet ist, unterdrückt werden. Daher wird die Übertragung eines RF-Signals zum Transistors Tr2 in der GSM- Betriebsart effizient ausgeführt. By replacing resistor Rd1 in FIG. 6 with inductor Ld2, the signal leak from node N5 to resistor Rd1 can be suppressed in the case where transistor Tr1 is on and diode D1 is off. Therefore, the transmission of an RF signal to the transistor Tr2 is carried out efficiently in the GSM mode.

In der EDGE-Betriebsart, bei der die Diode D1 im eingeschalteten Zustand ist, wird das Signalleck vom Knoten N5 zur Seite des Transistors Tr1 durch die Zwischenstufenanpassungsschaltung 80 unterdrückt. Als Folge davon wird ein RF-Signal auch in der EDGE-Betriebsart effizient zum Transistor Tr2 übertragen. In the EDGE mode, in which the diode D1 is on, the signal leak from the node N5 to the transistor Tr1 side is suppressed by the intermediate stage matching circuit 80 . As a result, an RF signal is efficiently transmitted to the transistor Tr2 even in the EDGE mode.

Auch in dem Fall der vierten Ausführungsform kann ein Leistungsverstärker vom Verstärkungsumschalttyp, der fähig ist, die GSM/EDGE-Betriebsarten umzuschalten, ohne Vergrößerung der Rauschleistung im Empfangsband bereitgestellt werden. In der EDGE- Betriebsart müssen im Fall nach Fig. 5 zwei Dioden D1 und D2 eingeschaltet werden, während es im Fall nach Fig. 7 ausreicht nur eine Diode D1 einzuschalten. Daher hat dieser Fall den Vorteil, daß der H-Pegel der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 geringer gemacht werden kann, als der bei der Schaltung nach Fig. 5. Also in the case of the fourth embodiment, a gain switching type power amplifier capable of switching the GSM / EDGE modes can be provided without increasing the noise power in the reception band. In the case of FIG. 5, two diodes D1 and D2 must be switched on in the EDGE mode, while in the case of FIG. 7 it is sufficient to switch on only one diode D1. Therefore, this case has the advantage that the H level of the mode selection voltage Vmod2 can be made lower than that in the circuit of FIG. 5.

Auf der anderen Seite hat dieser Fall den Nachteil, daß die Montagefläche vergrößert wird, da die Induktivität Ld2 zum Sperren des RF-Signals außerhalb der Halbleitervorrichtung angebracht werden muß. On the other hand, this case has the disadvantage that the Mounting area is increased because the inductance Ld2 to Block the RF signal outside the semiconductor device must be attached.

Fifth embodiment

Fig. 8 ist ein Schaltplan, der den Aufbau eines in einer fünften Ausführungsform verwendeten Verstärkungs-Abschnittes 28D darstellt. Fig. 8 is a circuit diagram showing the configuration of a reinforcing portion used in a fifth embodiment 28D.

Nach Fig. 8 beinhaltet der Verstärkungs-Abschnitt 28D einen Signalübertragungsabschnitt 58A anstelle des Signalübertragungsabschnittes 58 in dem in Fig. 6 dargestellten Aufbau des Verstärkungs-Abschnittes 28B. Da der Aufbau des Signalübertragungsabschnittes 58A mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben wurde, wird dessen Beschreibung nicht wiederholt. Da der Aufbau des anderen Teils des Verstärkungs-Abschnittes 28D ähnlich dem des in Fig. 6 gezeigten Verstärkungs-Abschnittes 28B ist, wird dessen Beschreibung nicht wiederholt. According to FIG. 8 of the gain section 28 includes D a signal transmission section 58 A instead of the signal transmission section 58 in the in Fig. Structure of the reinforcing portion 28 B. Since the construction of the signal transmission section has been described in 58 A, with reference to Fig. 5 shown 6, its description will not be repeated. Since the construction of the other part of the reinforcement section 28 D is similar to that of the reinforcement section 28 B shown in FIG. 6, the description thereof will not be repeated.

Auch bei der fünften Ausführungsform wird ein Leistungsverstärker vom Verstärkungsumschalttyp bereitgestellt, der fähig ist, die Betriebsart zwischen den GSM/EDGE-Betriebsarten umzuschalten ohne Vergrößerung des Rauschstroms im Empfangsband. In the fifth embodiment, too Gain switching-type power amplifiers capable of the operating mode between the GSM / EDGE operating modes switch without increasing the noise current in the receiving band.

Weiter wird durch das in Serie schalten einer Last der Diode D2 zum Widerstand Rd1 ein Signalleck vom Knoten N5 zum Widerstand Rd1 in dem Fall unterdrückt, bei dem der Transistor Tr1 eingeschaltet ist und die Diode D1 ausgeschaltet ist, da die Diode D2 ausgeschaltet ist. Daher wird ein RF-Signal in der GSM- Betriebsart effizient zum Transistor Tr2 übertragen. Furthermore, by connecting a load in series the diode D2 to resistor Rd1 a signal leak from node N5 to resistor Rd1 suppressed in the case where the transistor Tr1 is turned on and the diode D1 is turned off because the diode D2 is switched off. Therefore an RF signal in the GSM Efficiently transfer operating mode to transistor Tr2.

Da auf der anderen Seite der Kapazitätswert des Kondensators Cd3 derart gewählt ist, daß er ähnlich zur vierten Ausführungsform einen parallelen Schwingkreis bildet, wird das Signalleck vom Knoten N5 zum Transistor Tr1 in dem Zustand unterdrückt, bei dem die Diode D1 eingeschaltet ist. Als Folge wird ein RF- Signal in der EDGE-Betriebsart effizient zum Transistor Tr2 übertragen. Because on the other hand the capacitance value of the capacitor Cd3 is chosen such that it is similar to the fourth Embodiment forms a parallel resonant circuit, the signal leak suppressed from node N5 to transistor Tr1 in the state in which the diode D1 is switched on. As a result, an RF Signal in EDGE mode efficiently to transistor Tr2 transfer.

Auch ist es nach der fünften Ausführungsform unnötig, eine Induktivität Ld2 zum Sperren eines RF-Signals nach der vierten Ausführungsform bereitzustellen, und der Vorteil ist, daß die Schaltungsfläche reduziert werden kann. Auf der anderen Seite hat die Methode den Nachteil, daß das Potential des H-Pegels der Betriebsartauswahlspannung Vmod2 um eine Größe derart vergrößert werden muß, daß beide Dioden D1 und D2 in den eingeschaltenen Zustand gehen. Also, according to the fifth embodiment, it is unnecessary to have one Inductor Ld2 for blocking an RF signal after the fourth Embodiment to provide, and the advantage is that the Circuit area can be reduced. On the other hand The method has the disadvantage that the potential of the H level the mode selection voltage Vmod2 by an amount such must be increased that both diodes D1 and D2 in the switched on state.

Sixth embodiment

Fig. 9 ist ein Schaltplan, der den Aufbau eines bei der sechsten Ausführungsform verwendeten Verstärkungs-Abschnittes 28E darstellt. FIG. 9 is a circuit diagram showing the construction of a boost section 28 E used in the sixth embodiment.

Nach Fig. 9 beinhaltet der Verstärkungs-Abschnitt 28E einen Signalübertragungsabschnitt 58E anstelle des Signalübertragungsabschnittes 58C in dem mit Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Aufbau des Verstärkungs-Abschnittes 28C. According to FIG. 9, the reinforcing portion 58 E 58 C E 28 includes a signal transmission section, instead of the signal transmission section in the process described with reference to Fig. 7 configuration of the gain section 28 C.

Der Signalübertragungsabschnitt 58E beinhaltet einen Kondensator Cd1, der zwischen den Anschluß 12 und den Knoten N1 geschaltet ist, eine Diode D1, die zwischen die Knoten n1 und N2 geschaltet ist, einen Kondensator Cd2, der zwischen die Knoten N2 und N5 geschaltet ist, und eine Diode D2, die zwischen den Knoten N2 und einen Anschluß 82 geschaltet ist. Zwischen den Anschluß 82 und den Masseknoten ist eine Induktivität Ld2 zum Sperren des RF-Signals geschaltet. Der Signalübertragungsabschnitt 58E ist von dem Signalübertragungsabschnitt 58C nach Fig. 7 im Hinblick darauf unterschiedlich, daß die Diode D2 zwischen dem Knoten N2 und dem Anschluß 82 hinzugefügt ist. The signal transmission section 58 E includes a capacitor Cd1 connected between the terminal 12 and the node N1, a diode D1 connected between the nodes n1 and N2, a capacitor Cd2 connected between the nodes N2 and N5, and a diode D2 connected between node N2 and a terminal 82 . An inductor Ld2 for blocking the RF signal is connected between the connection 82 and the ground node. The signal transmission section 58 E is different from the signal transmission section 58 C of FIG. 7 in that the diode D2 is added between the node N2 and the terminal 82 .

Da der Aufbau des Verstärkungs-Abschnittes 28E ähnlich dem des Verstärkungs-Abschnittes 28C nach Fig. 7 ist, wird dessen Beschreibung nicht wiederholt. Since the structure of the reinforcement section 28 E is similar to that of the reinforcement section 28 C in FIG. 7, the description thereof will not be repeated.

Auch bei der sechsten Ausführungsform wird ein Leistungsverstärker vom Verstärkungsumschalttyp bereitgestellt, der fähig ist, die Betriebsart zwischen den GSM/EDGE-Betriebsarten umzuschalten ohne Vergrößerung der Rauschleistung im Empfangsband. Durch Verbinden der Diode D2 derart, daß die Richtung vom Knoten N2 zum Knoten N8 in Durchlaßrichtung festgelegt ist, wird ein Signalleck vom Knoten N5 nach der Induktivität Ld2 in der GSM-Betriebsart unterdrückt, bei der der Transistor Tr1 eingeschaltet ist und die Diode D1 ausgeschaltet ist. In the sixth embodiment, too Gain switch-type power amplifiers provided that are capable is the operating mode between the GSM / EDGE operating modes switch without increasing the noise power in the reception band. By connecting the diode D2 so that the direction from Forward node N2 is set to node N8 a signal leak from node N5 after inductance Ld2 in the GSM mode suppressed, in which the transistor Tr1 is switched on and the diode D1 is switched off.

Auf der anderen Seite wird in der EDGE-Betriebsart, bei der die Diode D1 eingeschaltet ist, das Signalleck vom Knoten N5 zum Transistor Tr1 durch die Zwischenstufenanpassungsschaltung 80 unterdrückt. Als Folge wird auch in der EDGE-Betriebsart ein RF-Signal effizient zum Transistor Tr2 übertragen. Weiter können durch geeignete Wahl des Wertes der Induktivität Ld2 und des Wertes des Kondensators Cd2 die Eingänge zum Transistor Tr2 in dem Zustand, bei dem Diode D1 eingeschaltet ist, leicht angepaßt werden. On the other hand, in the EDGE mode in which the diode D1 is turned on, the signal leak from the node N5 to the transistor Tr1 is suppressed by the inter-stage matching circuit 80 . As a result, an RF signal is efficiently transmitted to the transistor Tr2 even in the EDGE mode. Furthermore, the inputs to the transistor Tr2 in the state in which the diode D1 is switched on can be easily adapted by a suitable choice of the value of the inductance Ld2 and the value of the capacitor Cd2.

Seventh embodiment

Fig. 10 ist ein Schaltplan, der den Aufbau eines bei einer siebten Ausführungsform verwendeten Verstärkungs-Abschnittes 28F darstellt. Fig. 10 is a circuit diagram showing the construction of a gain section 28 F used in a seventh embodiment.

Nach Fig. 10 beinhaltet der Verstärkungs-Abschnitt 28F eine Zwischenstufenanpassungsschaltung 80F anstelle der Zwischenstufenanpassungsschaltung 80 bei dem Aufbau des mit Bezug auf Fig. 6 beschriebenen Verstärkungs-Abschnittes 28B. According to FIG. 10, the amplification section 28 F includes an interstage adaptation circuit 80 F instead of the interstage adaptation circuit 80 in the construction of the amplification section 28 B described with reference to FIG. 6 .

Die Zwischenstufenanpassungsschaltung 80F beinhaltet einen Kondensator C1, der zwischen den Anschluß 62 und den Knoten N5 geschaltet ist, einen Transistor Trd1, dessen Kollektor mit dem Anschluß 62 verbunden ist und dessen Emitter mit einem Knoten N22 verbunden ist, einen Widerstand Rde1, der zwischen den Knoten N22 und dem Masseknoten geschaltet ist, einen Kondensator Cd3, der zwischen den Knoten N22 und den Masseknoten geschaltet ist, und einen Widerstand Rdb1, der zwischen den Knoten N1 und die Basis des Transistors Trd1 geschaltet ist. The intermediate stage matching circuit 80 F includes a capacitor C1 connected between the terminal 62 and the node N5, a transistor Trd1 whose collector is connected to the terminal 62 and whose emitter is connected to a node N22, a resistor Rde1 connected between the Node N22 and the ground node is connected, a capacitor Cd3, which is connected between the node N22 and the ground node, and a resistor Rdb1, which is connected between the node N1 and the base of the transistor Trd1.

Auch bei der Zwischenstufenanpassungsschaltung 80F werden der Widerstandswert des Widerstands Rde1 und der Kapazitätswert des Kondensators Cd3 so gewählt, daß ein paralleler Schwingkreis gebildet wird, wenn der Transistor Trd1 leitend gemacht wird, wobei damit ermöglicht wird, daß das Signalleck vom Knoten N5 zum Transistor Tr1 in der EDGE-Betriebsart unterdrückt wird, bei der der Transistor Tr1 in dem ausgeschalteten Zustand ist. Also, in the inter-stage matching circuit 80 F, the resistance value of the resistor RDE1 and the capacitance value of the capacitor CD3 are selected so that a parallel resonant circuit formed when the transistor TRD1 is rendered conductive, thereby making it possible so that the signal leakage from the node N5 to the transistor Tr1 is suppressed in the EDGE mode in which the transistor Tr1 is in the off state.

Modification of the seventh embodiment

Bei dem Aufbau des in Fig. 10 dargestellten Verstärkungs- Abschnittes 28F werden durch das Vorsehen des Signalübertragungsabschnittes 58C, des Anschlusses 82 und der Induktivität Ld2, die in Fig. 7 dargestellt sind, anstelle des Signalübertragungsabschnittes 58 Effekte ähnlich denen der vierten Ausführungsform erreicht. In the structure of the amplification section 28 F shown in FIG. 10, by providing the signal transmission section 58 C, the terminal 82 and the inductor Ld2 shown in FIG. 7, effects similar to those of the fourth embodiment are achieved instead of the signal transmission section 58 ,

Durch Vorsehen des Signalübertragungsabschnittes 58A nach Fig. 8 anstelle des Signalübertragungsabschnittes 58 bei dem Aufbau des in Fig. 10 dargestellten Verstärkungs-Abschnittes 28F werden Effekte ähnlich denen der fünften Ausführungsform erreicht. By providing the signal transmission section 58 A in FIG. 8 instead of the signal transmission section 58 in the construction of the amplification section 28 F shown in FIG. 10, effects similar to those of the fifth embodiment are achieved.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Aufbau des Verstärkungs- Abschnittes 28F werden durch Bereitstellung des Signalübertragungsabschnittes 58E, des Anschlusses 82 und der Induktivität Ld2 nach Fig. 9 anstelle des Signalübertragungsabschnittes 58 Effekte ähnlich denen der sechsten Ausführungsform erreicht. In the construction of the amplification section 28 F shown in FIG. 10, effects similar to those of the sixth embodiment are achieved by providing the signal transmission section 58 E, the connection 82 and the inductor Ld2 according to FIG. 9 instead of the signal transmission section 58 .

Eighth embodiment

Bei einer achten Ausführungsform wird die Diode D1 des Übertragungsabschnittes bei jeder der ersten bis siebten Ausführungsform durch ein Schaltglied 100G ersetzt. In an eighth embodiment, the diode is to seventh embodiment replaces D1 of the transmission section in each of the first through a switching member 100 G.

Fig. 11 ist ein Schaltplan, der den Aufbau des Schaltgliedes 100G darstellt. Fig. 11 is a diagram illustrating the construction of the switching member 100 G.

Nach Fig. 11 beinhaltet das Schaltglied 100G einen Transistor Trd2, dessen Kollektor mit dem Knoten N12 verbunden ist und dessen Emitter mit dem Knoten N2 verbunden ist, und einen Widerstand Rdb2, an dessen eines Ende die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 angelegt ist und dessen anderes Ende mit der Basis des Transistors Trd2 verbunden ist. According to FIG. 11, the switching member 100 includes G a transistor TRD2, whose collector is connected to node N12 and whose emitter is connected to the node N2, and a resistor RDB2, at one end of the mode select voltage is applied Vmod2 and the other end with the base of the transistor Trd2 is connected.

Wenn die Betriebsartauswahlspannung Vmod2 auf den H-Pegel eingestellt ist, verbindet das Schaltglied 100G die Knoten N1 und N2. Da der Knoten N2 über einen Widerstand und eine Induktivität mit dem Masseknoten verbunden ist, wird eine Spannung an Basis und Emitter des Transistors Trd2 angelegt, die Vbe übersteigt. When the mode select voltage Vmod2 is set to the H level, the switching element connects 100 G, the nodes N1 and N2. Since node N2 is connected to the ground node via a resistor and an inductor, a voltage is applied to the base and emitter of transistor Trd2 that exceeds Vbe.

Auch durch Verwendung des Schaltgliedes 100G werden Effekte, ähnlich denen der ersten bis siebten Ausführungsform, erreicht. In dem Fall, bei dem die Amplitude eines Eingangssignals groß ist, kann die Diode leitend gemacht werden, während ein Transistor ein Eingangssignal ungeachtet der Amplitude des Eingangssignals unterbrechen kann. Also, by use of the switching member 100 G, effects similar to those to seventh embodiments, reaches the first. In the case where the amplitude of an input signal is large, the diode can be made conductive, while a transistor can interrupt an input signal regardless of the amplitude of the input signal.

Auch bei der achten Ausführungsform wird ein Leistungsverstärker vom Verstärkungsumschalttyp bereitgestellt, der fähig ist, die Betriebsart zwischen den GSM/EDGE-Betriebsarten umzuschalten, ohne Vergrößerung der Rauschleistung in dem Empfangsband. In the eighth embodiment, too Gain switching-type power amplifiers capable of the operating mode between the GSM / EDGE operating modes toggle without increasing the noise power in the reception band.

Wie oben beschrieben, kann durch Bereitstellung einer Übertragungsschaltung parallel zu der ersten Verstärkungsstufe einschließlich eines Transistors der Verstärkungsfaktor umgeschaltet werden ohne Vergrößerung der Rauschleistung in dem Empfangsband. Der Verlust zur Zeit der Signalübertragung im Fall des Umschaltens der Verstärkung des Leistungsverstärkers wird verringert, und die Signalübertragung kann effizient ausgeführt werden. As described above, by providing a Transmission circuit in parallel with the first gain stage including a transistor the gain factor can be switched without increasing the noise power in the Reception band. The loss at the time of signal transmission in the case of switching the gain of the power amplifier reduced, and the signal transmission can be carried out efficiently become.

Da der Transistor der ersten Stufe ausgeschaltet wird, wenn die Verstärkung niedrig ist, kann übermäßiger Stromverbrauch verringert werden. Since the first stage transistor is turned off when the Gain is low, excessive power consumption be reduced.

Claims

1. Power amplifiers with a first and a second operating mode, with:
a first amplifying element (Tr1) which amplifies an input signal in the first operating mode and is set to an inactivated state in the second operating mode;
a second amplifying element (Tr2) for further amplifying an output of the first amplifying element in the first operating mode and for amplifying the input signal in the second operating mode, and
a transmission circuit ( 58 ) performing a first operation of blocking transmission of the input signal to the second amplifying element in the first mode, performing a second operation of transmitting the input signal to the second amplifying element in the second mode, and toggles between the first and second modes according to a mode setting signal.

2. The power amplifier of claim 1, wherein the transmission circuit ( 58 ) includes:
a first capacitor (Cd1) connected between a signal input node for receiving the input signal and a first internal node;
a switching element (D1) connected between the first internal node (N1) and a second internal node (N2), which is controlled in such a way that it is conductive or non-conductive with respect to the input signal according to the mode setting signal, and
a second capacitor (Cd2) connected between the second internal node (N2) and an input (N5) of the second amplifying element (Tr2).

3. Power amplifier according to claim 2, in which
the switching element (D1) has a diode (D1) having an anode which is connected to the first internal node (N1) and a cathode which is connected to the second internal node (N2), and
an input bias voltage, which is different in the first and second modes according to the mode setting signal, is applied to the anode of the diode.

4. Power amplifier according to claim 2, wherein the switching element has a transistor (Trd2) which between the first, internal nodes (N1) and the second, internal node (N2) is connected, and the one control electrode which receives the mode setting signal.

5. The power amplifier of claim 2, wherein the transmission circuit ( 58 ) further includes a resistor (Rd1) connected between the second internal node (N2) and a node to which a fixed bias is applied.

6. Power amplifier according to claim 2, with an inductance (Ld2) that lies between the second, internal node (N2) and a node to which one is connected fixed bias is applied.

7. The power amplifier of claim 2, wherein the transmission circuit ( 58 ) further includes:
a diode (D2) with an anode connected to the second internal node (N2), and
a resistor (Rd1) connected between a cathode of the diode and a node to which a fixed bias is applied.

8. The power amplifier of claim 2, wherein:
the transmission circuit ( 58 ) further comprises a diode (D2) with an anode connected to the second internal node, and
the power amplifier further comprises an inductance (Ld2) which is connected between a cathode of the diode (D2) and a node to which a fixed bias voltage is applied.

9. The power amplifier of claim 1, further comprising:
a matching circuit ( 80 ) connected between an output of the first amplifying element (Tr1) and an input of the second amplifying element (Tr2), in which a first impedance, as seen in the direction of the output of the first amplifying element (Tr1 ) to the input of the second amplifying element (Tr2) is set to a value so that an output signal of the first amplifying element can be transmitted to the input of the second amplifying element in the first operating mode, and at which a second impedance, as seen in Direction from the input of the second amplifying element to the output of the first amplifying element is set to a value such that the transmission of the input signal from the input of the second amplifying element to the output of the first amplifying element can be blocked in the second operating mode.

10. The power amplifier of claim 9, wherein the matching circuit ( 80 ) includes:
a capacitor (Cd3) which forms a parallel resonant circuit with the parasitic, inductive and capacitive reactance at the output of the first amplifying element (Tr1) in the second operating mode, and
a switching element (Trd1) for switching the capacitor (Cd3) between the output of the first amplifying element and a fixed potential in the second operating mode, and for setting at least one of the electrodes of the capacitor (Cd3) to an open state in the first operating mode.

11. The power amplifier of claim 10, wherein one end of the capacitor (Cd3) to the output of the first reinforcing element (Tr1) is connected; and the switching element includes a transistor (Trd1) which between the other end of the capacitor and a node is switched, at which a fixed potential is present, and the according to an operation mode setting signal between a conductive and can be switched to a non-conductive state.

12. The power amplifier of claim 20, wherein one end of the capacitor (Cd3) with a node is connected to which a fixed potential is present, and the switching element includes a transistor (Trd1) which between the other end of the capacitor and the output of the first, reinforcing element (Tr1) is switched, and the according to an operation mode setting signal between a conductive and can be switched to a non-conductive state.

13. Power amplifier according to claim 1, wherein both the first and the second, reinforcing Element is a hetero bipolar transistor.